Estudo Agroclimático do Município de Cabaceiras-PB

Organizadores

Paulo Roberto Megna Francisco Raimundo Mainar de Medeiros

Valneli da Silva Melo

Estudo Agroclimático do Município de Cabaceiras-PB

1.a Edição

Campina Grande-PB

2016

© Todos os direitos desta edição são reservados aos autores/organizadores e à EDUFCG

FICHA CATALOGRÁFICA ELABORADA PELA BIBLIOTECA CENTRAL DA UFCG

EDITORA DA UNIVERSIDADE FEDERAL DE CAMPINA GRANDE - EDUFCG

UNIVERSIDADE FEDERAL DE CAMPINA GRANDE – UFCG

editora@ufcg.edu.br

Prof. Dr José Edílson Amorim

Reitor

Prof. Vicemário Simões

Vice-Reitor

Prof. Dr. José Helder Pinheiro Alves

Diretor Administrativo da Editora da UFCG

Leandro Fontes de Sousa

Revisão, Editoração, Arte da Capa:

CONSELHO EDITORIAL

Antônia Arisdélia Fonseca Matias Aguiar Feitosa (CFP) Benedito Antônio Luciano (CEEI)

Consuelo Padilha Vilar (CCBS) Erivaldo Moreira Barbosa (CCJS)

Janiro da Costa Rego (CTRN) Leonardo Cavalcanti de Araújo (CES)

Marcelo Bezerra Grilo (CCT) Naelza de Araújo Wanderley (CSTR) Railene Hérica Carlos Rocha (CCTA)

Rogério Humberto Zeferino (CH) Valéria Andrade (CDSA)

Realização

AGRADECIMENTOS

Os organizadores externam seus agradecimentos a todos os autores, em especial à Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) pela concessão de bolsa de estudo e ao Departamento de Ciências Atmosféricas da Universidade Federal de Campina Grande – PB.

APRESENTAÇÃO

O clima e suas variações temporais exercem grandes influencias sobre a sociedade e a natureza, podendo ser positiva ou negativa. Sendo o ser humano e a sociedade vulnerável as variações climáticas, as atividades do homem são essencialmente voltadas para a agropecuária e o armazenamento de água e sua distribuição para a sobrevivência. A pergunta que fica atual-mente é se o clima global é vulnerável ao homem.

A coleta de informações espaço-temporal dos recursos climáticos é fundamental em di-versas áreas (Agronomia, Floresta, Agrícola, Recursos Hídricos) dentre outros gamas de usuá-rios e técnicos. O nosso trabalho Estudo Agroclimático do município de Cabaceiras-PB trata de temáticas atuais e das inquietações futuras acerca de aspectos climáticos e socioambientais desse município paraibano.

Sendo uma coletânea de artigos que trata da produtividade de vários aspectos climáticos do município de Cabaceiras – PB, Brasil, visando alcançar aos setores competentes de tomadas de decisões em caso de eventos extremos (chuva, seca, desmoronamento queimadas, irrigação, alagamentos, enchentes, dentre outras catástrofes), além de auxiliar os setores da agropecuária e também a parte socioeconômica.

O trabalho é destinado também aos técnicos e engenheiros que tratam dos recursos na-turais, energia, comunicações, planejamentos urbanos, rurais, regionais e recursos hídricos como forma de armazenamento e abastecimento de água aos seres vivos, como fonte de pes-quisa que poderá auxiliar nas tomadas de decisões.

Os organizadores e os autores oferecem aos estudiosos do tema e ao público em geral a oportunidade de conhecer as variabilidades climáticas de um município do semiárido parai-bano. Essa temática está sempre sujeita a críticas ainda mais quando a região de estudo en-frenta problemas históricos relacionados às mudanças climáticas.

Vicente de Paulo Rodrigues da Silva Prof. Dr. UACA/CTRN/DCA/UFCG.

SUMÁRIO

Capítulo 1......................................................................................................................................................9 Descrição da área de estudo Capítulo 2...................................................................................................................................................11 Flutuações climáticas e confusões ambientais no mecanismo da desertificação Capítulo 3...................................................................................................................................................20 Balanço hídrico a erosividade e seu planejamento agropecuário Capítulo 4....................................................................................................................................................32 Variações do balanço hídrico nas últimas três décadas Capítulo 5....................................................................................................................................................37 Diagnóstico e tendência da precipitação Capítulo 6....................................................................................................................................................43 Flutuações climatológicas pluviométricas Capítulo 7....................................................................................................................................................50 Variabilidade anual da precipitação e condições de captação e armazenamento de água Capítulo 8....................................................................................................................................................56 Mudanças da precipitação e da temperatura máxima, mínima, média do ar mensal e anual Capítulo 9....................................................................................................................................................63 Eventos de precipitação extrema Capítulo10..................................................................................................................................................67 Análise hidroclimática Capítulo11..................................................................................................................................................78 Avaliação hídrica por meio de mudanças climáticas Capítulo 12.................................................................................................................................................85 Alteração climática tendo em vista o armazenamento de água Capítulo 13.................................................................................................................................................88 Avaliação da erosividade pluviométrica Capítulo 14.................................................................................................................................................91 Zoneamento, classificação e aptidão agroclimático de culturas Capítulo 15...............................................................................................................................................100 Teoria da entropia da precipitação pluvial Capítulo 16...............................................................................................................................................109 Uso do sensoriamento remoto e sig aplicado ao estudo da desertificação Capítulo 17...............................................................................................................................................113 Variabilidades mensais, anuais e decadal das temperaturas máximas, mínimas e médias do ar Capítulo 18...............................................................................................................................................121 Comparativo dos índices evaporativos das décadas de 1980,1990 e 2000 com a média histórica e as variabilidades da evapotranspiração mensal e anual pelo método de Thornthwaite Capítulo 19...............................................................................................................................................126 Oscilações mensais, anuais e decadal das temperaturas máximas e mínimas do ar e as variabi-lidade mensal e anual da temperatura média do ar Capítulo 20...............................................................................................................................................132 Variação média mensal e anual da umidade relativa do ar Capítulo 21...............................................................................................................................................136 Contribuição meteorológica à festa turística do Bode Rei Referências bibliográficas..................................................................................................................144 Curriculum dos Autores......................................................................................................................156

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Capítulo 1

DESCRIÇÃO DA ÁREA DE ESTUDO

Raimundo Mainar de Medeiros

LOCALIZAÇÃO

O município de Cabaceiras localizado no estado da Paraíba apresenta uma área de 400,22 km². Seu posicionamento encontra-se entre os paralelos 7018’ 36’’ e 7035’50’’ de latitude sul e entre os meridianos de 36012’24’’ e 36025’36’’ de longitude oeste.

Cabaceiras está inserido na mesorregião da Borborema e microrregião do Cariri Oriental, limitando-se com os municípios de São João do Cariri, São Domingos do Cariri, Barra de São Miguel, Boqueirão e Boa Vista (Figura 1).

Figura 1. Localização do município de Cabaceiras com destaque para a bacia hidrográfica do Rio Paraíba. (Adaptada por Sousa, L. F. e Santos, E. G., 2015).

A área de estudo localizada na região do Cariri da Paraíba compreende em grande parte, a área da bacia de contribuição do açude de Boqueirão, que apresenta a montante, duas bacias contribuintes, a do Alto Paraíba e a do rio Taperoá. É uma área aberta, sobre o planalto, com relevo suave ondulado, altitude variando em grande parte entre 400 e 600 m, e drenagem vol-tada para o leste, o que facilita a penetração uniforme das massas atlânticas de sudeste, propi-ciando temperaturas amenas (<26ºC), e uma maior amplitude térmica diária. Nas áreas com relevo mais deprimido, a precipitação média anual é inferior a 400 mm, aumentando com a altitude no sentido dos divisores da drenagem segundo Francisco (2010).

A área de estudo encontra-se inserida na Borborema, na unidade geomorfológica de-nominada Planalto da Borborema de formas tabulares e convexas. O Planalto da Borborema segundo Souza et al. (2003), se constitui no mais importante acidente geográfico da Região Nordeste, exercendo na Paraíba um papel de particular importância no conjunto do relevo e na diversificação do clima.

O Cariri da Paraíba compreende em grande parte, a área da bacia de contribuição do açude de Boqueirão, que apresenta a montante, duas bacias contribuintes, a do Alto Paraíba e a do rio Taperoá. É uma área aberta, sobre o planalto, com relevo suave ondulado, altitude variando em grande parte entre 400 m a 600 m, e drenagem voltada para o leste, o que facilita a penetração

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uniforme das massas atlânticas de sudeste, propiciando temperaturas amenas (<260C), e uma maior amplitude térmica diária. Nas áreas com relevo mais deprimido a precipitação média anual é inferior a 400 mm, aumentando com a altitude no sentido dos divisores da drenagem.

Os solos mais representativos é o Luvissolo Crômico Vértico fase pedregosa relevo suave ondulado, predominante em grande parte da região; os Vertissolos relevo suave ondulado e ondulado predominam nas partes mais baixa, no entorno do açude de Boqueirão e os Planos-solos Nátricos relevo plano e suave ondulado, ao norte. Nas áreas mais acidentadas, ocorrem os Neossolos Litólicos Eutróficos fase pedregosa substrato gnaisse e granito.

Em toda a área, a vegetação é do tipo caatinga hiperxerófila (Figura 2). É uma região tra-dicionalmente pastoril, onde tem predominando a criação de caprinos. Outrora com produção expressiva de algodão e na atualidade cultiva palma e culturas alimentares em conformidade com Francisco (2010).

Figura 2. Mapa de solos do município de Cabaceiras. Fonte: Adaptado de Paraíba (2006).

De acordo com a classificação de Köppen, o clima da área e do tipo Bsh - Semiárido quente,

precipitação predominantemente, abaixo de 600 mm.ano-1 e temperatura mais baixa, devido ao efeito da altitude. As chuvas da região sofrem influência das massas Atlânticas de sudeste e do norte segundo Francisco et al, (2011).

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Capítulo 2

FLUTUAÇÕES CLIMÁTICAS E CONFUSÕES AMBIENTAIS NO ME-CANISMO DA DESERTIFICAÇÃO

Raimundo Mainar de Medeiros

Valneli da Silva Melo

Introdução

A influência do clima é essencial no meio ambiente, o mesmo é responsável por todas as interações biogeoquímicas entre os componentes bióticos e abióticos dentro do ecossistema e de acordo com o resultado da percepção atual das complexas relações entre o meio ambiente e a sociedade passa necessariamente pelo diagnóstico de como o clima e seus elementos interfe-rem. O clima de toda e qualquer região, situada nas mais diversas latitudes do globo, não se apresenta com as mesmas características em cada ano em conformidade com Soriano (1997). Para Monteiro (1976), o clima é como algo dinâmico e interativo em caráter de conjunto, de síntese e de dinamismo (variabilidade e ritmo) e a análise dinâmica é extremamente impor-tante para a definição em mesoescala dos sistemas morfológicos, para a interpretação da dinâ-mica dos processos erosivos do meio ambiente e de outros aspectos. Nesse contexto, a desertificação constitui um dos mais graves problemas ambientais en-frentados na atualidade, a mesma está associada à redução da produtividade biológica ou eco-nômica das terras, caracterizada pela fragilidade ambiental, social ou econômica. A desertifica-ção pode ser compreendida como a deterioração do quadro natural, com a progressiva redução da biomassa, o ressecamento marcante do ambiente, a elevação acentuada da temperatura mé-dia e intensificação dos processos erosivos, inclusive os eólicos, que diante disso, são vários os fatores que colaboram para esse mosaico de domínios naturais: a dinâmica atmosférica regio-nal, as influências orográficas de média escala e as características oceânicas, principalmente as temperaturas das águas superficiais, nessa conjuntura a desertificação tanto pode ter origem em causas naturais ou desencadeadas pela ação antropogênicas (Conti, 2008). Aubreville (1949), um dos primeiros estudiosos sobre o tema, salienta dois efeitos prin-cipais da desertificação: a) a erosão dos solos, seja pelo processo laminar, seja pelo ravina-mento, processos que se instalariam como consequências da retirada da vegetação; b) agrava-mento do déficit hídrico dos solos, em virtude da maior exposição dos mesmos à radiação solar e a ação dos ventos secos. Silva et al, (2011) afirma que o processo da desertificação, de uma maneira geral, ocorre em áreas em que a razão entre precipitação e evapotranspiração poten-cial anual é inferior a 0,65, isto corresponde a áreas áridas, semiáridas e sub úmidas secas, na qual uma combinação dos fatores antrópicos e naturais agem de forma a acelerar ou não neste processo. Com base nas definições propostas ao longo dos anos, adotou-se como definição de deser-tificação a degradação das terras nas zonas áridas, semiáridas e sub úmidas secas, resultante das variações climáticas, em maior ou menor grau. Sales (1996) afirma que o município de Ca-baceiras, que está localizado na região do Seridó Oriental Paraibano, apresenta um forte com-prometimento da economia e do meio ambiente devido à intensidade da degradação do solo, e constitui um dos quatro núcleos de Desertificação do Brasil. Silva et al., (2010) observa que as altas incidências de raios solares, com consequentes altas de temperaturas aumentam os índices de evapotranspiração, variabilidade climática, as-sim como os períodos de seca, a intensidade das chuvas, a erodibilidade dos solos, o escoamento superficial e a derivação antropogênica como o desmatamento indiscriminado, as queimadas e

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o pastoreio da ovinocaprinocultura acima da capacidade de suporte do ambiente, foram os fa-tores que aceleram e agravam o processo de desertificação na região do município de Cabacei-ras. A extensão e a intensidade da degradação verificada em Cabaceiras são de grande magni-tude, sobretudo ao atravessar o período seco à erosão eólica contribui para a mobilização do material, inserindo na paisagem numa fisionomia semelhante à de desertos segundo Cavalcante et al, (2005). Em virtude da gravidade do problema, tornam-se necessários estudos e medidas práticas a serem adotadas no município de Cabaceiras, caso contrário, este espaço pode trans-formar-se num deserto atípico, com características ecológicas de deserto de acordo com Silva et al, (2011). No contexto geográfico, percebe-se que a apropriação do solo, do relevo, como suporte ou recurso, origina transformações que começam com a subtração da cobertura vegetal expondo o solo aos impactos pluvierosivos. Todavia, ocorrem alterações nas relações processuais, como as mudanças no jogo dos componentes de perpendicular, correspondente à infiltração, a para-lela, assoreamento, agentes externos, escoamento superficial ou fluxo de terra em conformi-dade com Casseti (1994). Os estudos sobre este processo de degradação são de suma importância porque compro-metem fortemente a economia e o meio ambiente e afeta tanto a população urbana e rural, do município e expande-se nas circunvizinhanças, com muita rapidez pelos domínios morfoclimá-ticos da Caatinga (CPRM, 1972). O processo de avaliação do impacto ambiental é uma tarefa complexa, pela diversidade de fatores sociais, físicos e biológicos, e também por não ser um conhecimento exato das relações entre os ambientes sociais e físicos. Muitos dos conflitos soci-oambientais estão associados a grandes riscos, tantos naturais (desastres, extinção de espécies, deslizamentos etc.) como sociais (perigo à saúde, deterioração da qualidade de vida, direitos humanos, sobrevivência econômica, etc.) conforme Vargas (1997). O objetivo deste estudo é caracterizar a desertificação dentro de uma metodologia siste-mática, referente aos aspectos geoambientais, na perspectiva de analisar a influencia dos fato-res físicos naturais, procurando situá-los no contexto dos riscos mais amplos e da degradação ambiental, cuja incidência tem grande expressão nas baixas latitudes. Materiais e métodos Na metodologia foram utilizados dados de precipitações climatológicas médias mensais e anuais adquiridos do banco de dados da Superintendência de Desenvolvimento do Nordeste (SUDENE) e Agência Executiva de Gestão das Águas do Estado da Paraíba (AESA) para o período de 1926 a 2014. Utilizou-se da estatística básica para realização dos cálculos da média; moda; mediana; desvio padrão em relação à média; coeficiente de variância; máximos e mínimos valores.

A estimativa da temperatura média do ar foi realizado pelo software denominado “Estima_T” (Cavalcanti et al., 1994, 2006), desenvolvido pelo Núcleo de Meteorologia Aplicada da Universidade Federal de Campina Grande (UFCG). O Estima_T é um software para fazer es-timativas de temperaturas do ar na região NEB. A região foi dividida em três áreas: 1 - Mara-nhão e Piauí; 2 - Ceará, Rio Grande do Norte, Paraíba e Pernambuco e 3 - Alagoas; Sergipe e Bahia. Para cada uma das regiões se determinaram os coeficientes da função quadrática para as temperaturas média, máxima e mínima mensal, em função das coordenadas locais: longitude, latitude e altitude (Cavalcanti et al. 2006).

O modelo empírico de estimativa da temperatura do ar é uma superfície quadrática, dada por:

T = C0 + C1 λ + C2Ø + C3h + C4 λ2 + C5 Ø2 + C6h2 + C7 λ Ø + C8 λ h + C9 Øh + ATSMij

Onde:

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C0, C1,...., C9 são as constantes; λ, λ2, λ Ø, λ h longitude; Ø, Ø2, λ Ø latitude; h, h2, λ h, Ø h altura.

Os índices i e j indicam, respectivamente, o mês e o ano para os quais se está calculando a temperatura do ar (Tij). Assim, o sinal das Anomalias de Temperaturas da Superfície do Mar (ATSM), ATSMij assume valores positivos e negativos, de acordo com o padrão de comporta-mento de TSM do oceano. Cavalcanti e Silva (1994) também utilizaram uma superfície quadrá-tica para determinar as temperaturas médias e extremas no NEB e, expressa, porém, apenas em função das coordenadas geográficas.

Pode-se, estimar a série temporal de temperatura, adicionando-lhe a anomalia de tem-peratura do Oceano Atlântico Tropical, Silva et al.,(2006). Tij = Ti + AATij i = 1,2,3,....,12 j= 1926,1927,1928,...,2014 A precisão baseada nos valores e na significância dos coeficientes de determinação, avali-ados pelo teste “F” e, testados pelo teste “T” de Student, considerando um nível aceitável de até 5% de probabilidade, foi o critério adotado para aceitação do método escolhido. O regime pluviométrico municipal possui uma distribuição irregular espacial e temporal, que é uma característica do NEB, em função disto a sua sazonalidade de precipitação concentra quase todo o seu volume durante os cinco meses no período chuvoso conforme os autores Silva (2004) e Medeiros (2014). Os fatores provocadores da precipitação na área de estudo são: As contribuições das for-mações dos ciclones de altos níveis quando o seu centro está sobre o Oceano Atlântico, o posi-cionamento da Zona de Convergência Intertropical, as formações de linha de instabilidade au-xiliadas pelos vórtices ciclone do Atlântico sul, a troca de calor e seus efeitos locais com auxílio do vento alísio de sudeste as contribuições das ondas de leste e Maddem e Juliem e atuação do fenômeno de larga escala La Niña que aumentam a nebulosidade e provocam chuva acima da normalidade em conformidade com Medeiros (2014). Na Tabela 1 podemos observar os dados de precipitações climatológicos mensais e anuais, dos últimos 88 anos obtidos através da publicação da AESA (2014). Tabela 1. Precipitação média mensal e anual registrada no município nos últimos 88 anos.

mês J

JAN

F

FEV

M

MAR

A

ABR

M

MAI

J

JUN

J

JUL

A

AGO

S

SET

O

OUT

N

NOV

D

DEZ

A

ANUAL

média 23,0 39,2 59,8 60,2 42,3 43,5 36,8 14,8 5,2 3,4 3,8 9,3 336,6

Fonte: AESA (2011).

Na Tabela 2, observamos as variabilidades dos elementos meteorológico mensal e anual na caracterização física ambiental da área de estudo. O município tem temperaturas mínimas oscilando de 17,8 ºC a 20,8 ºC com uma taxa anual de 19,7 ºC, a temperatura máxima flui entre 27,8 ºC a 32,6 ºC e sua temperatura máxima anual são de 30,5 ºC, sua temperatura média oscila entre 22,1 ºC a 25,3 ºC com uma temperatura média anual de 24 ºC, a amplitude térmica anual é de 10,8 ºC com variações mensais de 9,3 ºC a 12,4 ºC. A umidade relativa do ar anual é de 63,8% e sua flutuação mensal e de 48% a 80%. A velocidade do vento flui entre 1 a 2 ms-1, com um valor anual de 1,5 ms-1. A direção predominante do vento anual é de NE - SE. O município de Cabaceiras tem uma evaporação anual de 338,4 mm e sua flutuação mensal é de 3,5 mm a 59,8 mm e com uma evapotranspiração anual de 1.248,4 mm com flutuação mensal de 79,2 mm a 127,0 mm A insolação total varia de 119,0 a 237,9 horas e décimos com uma taxa anual de 2.224 horas e décimos e a cobertura de nuvens varia de 1,0 a 7,0 décimos e sua taxa anual é de 6,8 décimos. A precipitação anual é de 336,6 mm e suas flutuações mensais variam de 3,5 a 60,2 mm. De conformidade Medeiros (2014).

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Tabela 2. Variabilidade dos elementos meteorológicos mensais e anual na caracterização física e impactos ambi-entais na desertificação em Cabaceiras. Temp. máxima = Temperatura máxima; Temp. minima = Temperatura mínima; Temp. média = Temperatura média; Precip. máxima absoluta = Precipitação máxima absoluta; Precip. mínima absoluta = Precipitação mínima absoluta.

Parâme-tros/Meses

JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ ANUAL

Temp. má-xima

32,1 31,7 31,2 30,4 29,2 28,1 27,8 28,8 30,2 31,7 32,5 32,6 30,5

Temp. mí-nima

20,7 20,8 20,8 20,5 19,8 18,8 17,9 17,8 18,8 19,6 20,1 20,6 19,7

Temp. média 25,3 25,1 24,8 24,5 23,7 22,6 22,1 22,4 23,3 24,3 25,0 25,3 24,0 Amplitude térmica

11,4 10,9 10,4 9,9 9,4 9,3 9,9 11,0 11,4 12,1 12,4 12,0 10,8

Umidade rela-tiva ar

50,0 70,0 75,0 77,0 70,0 80,0 80,0 66,0 49,0 50,0 48,0 50,0 63,8

Direção vento

1,7 1,5 1,0 1,1 1,2 1,1 1,1 1,6 1,7 1,8 1,9 2,0 1,5

Intensidade vento

NE NE NE NE NE- SE NE-SE NE-SE NE NE-SE NE-SE NE-SE NE-SE NE-SE

Evaporação 22,2 39,7 59,4 59,8 41,2 43,4 36,3 14,5 5,3 3,5 3,7 9,4 338,4 Evapotrans-piração

123,1 111,3 117,3 107,5 99,0 82,1 79,2 83,1 91,9 109,6 117,3 127,0 1.248,4

Insolação 238,9 203,0 203,0 173,6 175,4 151,1 119,0 150,7 181,9 212,5 217,2 197,7 2.224,0 Nebulosi-dade

0,60 0,65 0,70 0,70 0,70 0,70 0,70 0,50 0,20 0,10 0,20 0,20 0,68

Precipitação cli-matológica

23,0 39,2 59,8 60,2 42,3 43,5 36,8 14,9 5,2 3,4 3,8 9,3 336,6

Precip. má-xima abso-luta

279,2 183,8 386,0 271,2 184,8 176,0 154,8 71,0 50,0 91,4 45,0 157,0 775,5

Precip. mí-nima abso-luta

0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 3,6

Fonte: Estudo Agrometeorológico para o Estado da Paraíba (2014). Neste estudo foram utilizados relatórios técnicos, artigos, dissertações, dados meteoroló-gicos de temperatura máxima; temperatura mínima; temperatura média; amplitude térmica; velocidade e direção do vento; evaporação; evapotranspiração; insolação total; nebulosidade; precipitação climatológica; precipitação máxima absoluta; precipitação mínima absoluta; onde se trabalhou com programas Estima_T desenvolvido pelo Departamento de Meteorologia da UFCG, reta de regressões múltiplas; interpolações (Medeiros, 2013), mapa temático de locali-zação, na qual, constam estradas, drenagens, os municípios vizinhos, as rodovias e estradas de leito natural. Foram realizadas visitas de campo/técnicas onde foram identificados e registra-dos os seguintes aspectos:

(a) características climáticas, hidrológicas, geomorfológicas, pedológicas e cobertura ve-getal da área de estudo;

(b) variabilidade climática e sua influência no processo de desertificação; e (c) causas e consequências que influenciam no meio ambiente. Foi utilizado o controle de campo do mês de janeiro de 2010, o acompanhamento das in-tensidades de chuva, análise dos solos, comportamento dos fatores intrínsecos das vertentes, formas de apropriação, bem como a avaliação de processos resultantes, análise de documentos como relatórios técnicos e registros fotográficos. Os dados foram gerados em planilhas eletrônicas pelo método das estimativas, interpola-ção das estações meteorológicas dos municípios circunvizinhos e das retas de regressões múl-tiplas a partir das coordenadas geográficas latitude, longitude e altitude da área em estudo.

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Resultados e discussão O processo de desertificação no município de Cabaceiras é causado por uma interação complexa de fatores físicos. As consequências ambientais da degradação do solo são bastante graves, os aspectos mais maléficos são; a redução da capacidade de produção das terras, abati-mento da produção agropecuária, mudanças no macro e microclima, estabilidade nos índices pluviométricos e do não essencial fornecimento de água no solo, perda de microrganismos e nutrientes no solo, mudanças no padrão de drenagem, risco de extinção de espécies, redução da biodiversidade (vegetal, animal e da paisagem), desmatamento desproporcional com a fina-lidade de vender a lenha para panificadoras assoreamento de rios, riachos, córregos, lagos e lagoas de regime intermitente, empobrecimento da população, abandono de terras, êxodo ru-ral, e ressecamento dos brejos e dos olhos da água que fornecem água em diversas atividades desenvolvidas para os seres humanos, vegetal e animal do município de Cabaceiras, são situa-ções que comprometem fortemente a economia e o meio ambiente estudado. O panorama da degradação ambiental em Cabaceiras tem ampla magnitude, não apenas pela sua expansão, mas principalmente pelo rápido processo de degradação. As erosões têm causado sérios efeitos negativos tanto nas zonas urbana e rural, agredindo rodovias, estradas, vegetação e o solo por meio do processo erosivo, culminando com o assoreamento de baixios, de grotas, riachos, rios, lagos, lagoas, córregos, açudes e barragens. As observações foram realizadas nos meses de janeiro a junho, que coincidindo com o período chuvoso, o processo se agrava, devido à ação erosiva da chuva causada pelo impacto das gotas no solo. A ação erosiva depende do volume e da velocidade da chuva, e ainda com a declividade do terreno e capacidade de absorção do solo. A intensidade das chuvas é o fator mais importante, e quanto maior a intensidade, maior é a perda por erosão. Nesse sentido, as áreas susceptíveis à desertificação em Cabaceiras, ca-racterizam-se por longos períodos de seca, seguidos por outro de intensa chuva. Ambos os pro-cessos, seco e/ou chuvoso, costumam provocar expressivos prejuízos ambientais, econômicos e sociais, afetados pela variabilidade climática do município e da região. A variabilidade espacial e temporal dos índices pluviométricos e dos desvios anuais das precipitações, solos Litólicos, com reduzida capacidade de retenção de água, ventos quentes e secos, altas taxas de insolação total diretamente a superfície, baixa cobertura de nuvens provo-cando os estímulos das taxas de evaporação e da evapotranspiração, a variabilidade diurna da umidade relativa do ar e as flutuações das temperaturas, as altas taxas de queimadas provocam condições favoráveis e acentuam o processo da desertificação. Desta forma, o relevo está sendo completamente arrasado (Figura 1), levando consigo a cobertura vegetal e deixando o campo nu.

Figura 1. Área em processo de desertificação. Fonte: diversificada.

Todavia, os aspectos morfológicos, bem como as variações climáticas associadas à forte erosividade das chuvas locais e da erodibilidade de seus solos assumem maior expressividade nos condicionantes da desertificação, resultando em grave quadro de erosão em sulco, como se observa em Cabaceiras.

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Nesta acepção, o clima é algo de extremo valor, um patrimônio para a humanidade, con-siderado como um importante recurso natural. Em outras palavras o Clima é, na realidade, um insumo natural extremamente vinculado aos processos físicos e econômicos. Desta forma, a re-lação entre o clima e a organização do espaço depende do grau de desenvolvimento econômico e tecnológico de cada sociedade, em particular, e de quais atributos climáticos são mais rele-vantes em cada região ou local. Desta forma, as questões ambientais vinculadas direta ou indiretamente ao clima de-monstram a intensa vulnerabilidade da sociedade contemporânea em relação aos fenômenos da natureza, segundo Mendonça (2007). Segundo Nicholson (1999), a expansão dos núcleos de desertificação é um dos maiores problemas causados pelas estiagens nas regiões semiáridas, pois os fenômenos meteorológicos que contribuem para a desertificação são, por ordem de importância, as secas, as avalanches, a erosão do vento e a variabilidade climática. A posição geográfica em baixa latitude expõe ao município de Cabaceiras uma intensa ra-diação solar, que esgota as reservas de água superficiais, ameaçando o equilíbrio da biosfera. A amputação da cobertura vegetal expõe o solo à erosão e a uma elevada refletância, onde pro-voca uma desestabilização no balanço da energia no solo de acordo com Galvão (1994). Em equidade da redução ou dissipação da cobertura vegetal, o balanço térmico desequi-libra-se, com o aumento da refletividade da radiação solar, ou seja, do albedo ao nível da super-fície. Este, por sua vez, intensifica a subsidência atmosférica, conduzindo, para a superfície, o ar seco da alta troposfera, inibindo a formação de nuvens e reduzindo a probabilidade de chuvas. Da mesma forma, o solo desprotegido e exposto diretamente à radiação solar tem sua capaci-dade de retenção de água muito reduzida conforme Silva et al, (2010). Segundo o autor a in-tensa degradação da área é consequência dos processos de erosão hídrica pela ação das águas sobre solos extremamente friáveis. As irregularidades climáticas têm forte influência sobre o processo da desertificação. O problema é afrontado tanto no período chuvoso (as chuvas arrastam grandes quantida-des de terra), quanto no período seco, época em que os solos ficam demasiadamente secos e a ação do vento acentuam ainda mais o processo erosivo. Os brejos e leitos dos rios estão sendo soterrados pelos solos erodidos. Salienta-se ainda que, as mudanças climáticas determinadas por causas naturais são, re-gra geral, lentas, ocorrendo na escala de milhares de anos, ao passo que, as alterações produzi-das pela ação antrópica manifestam-se em poucas décadas em conformidade com Casseti (1994). Todavia, Mendonça (2007) elucida que o sistema climático é formado por um conjunto de elementos altamente dinâmicos que interagem com os fatores geográficos do clima, existindo assim uma permanente troca de energia e interdependência. Nesse sentido, os estudos do clima no campo da geografia estão direcionados para a espacialização dos elementos e fenômenos atmosféricos, buscando explicar sua dinâmica processual. Desta maneira, tanto a meteorologia como a geografia, visam integrar as diferentes cama-das terrestres para a compreensão da produção e da organização do espaço, no estudo do tempo e clima, tem um vetor de grande relevância no espectro de suas análises espaciais e tem-porais de acordo com Silva et al, (2010). De qualquer forma, há vários outros critério para se avaliar o processo de desertificação, como, por exemplo, a variabilidade interanual da precipitação, por meio de fórmulas que levem em conta o desvio-padrão anual do fenômeno, além da realização de análises espectrais de sé-ries temporais de precipitação, a fim de detectar ciclicidades, periodicidades e tendências con-forme Silva et al, 2010).

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Vulnerabilidade dos domínios morfoclimáticos Ab’Sáber (1970) define seis domínios morfoclimáticos para o Brasil, entre eles a Paraíba está inserida no Domínio das Caatingas – região nordestina de formações cristalinas, área de-pressiva inter montanhas e de clima semiárido, de acordo com o clima o solo tem características semelhantes como: rasos e pedregosos, com muita intensidade de intemperismo físico nos la-tossolos e pouca erosão nos Litólicos e com presença de sais no solo, como: Solonetz, Solodi-zado, Planossolo, solódicos e solonchacks. A vegetação é caracterizada como herbácea tortuosa, tendo como espécies as cactáceas, o mandacaru, o xique-xique, vegetações que sobrevivem a épocas de extrema estiagem e em razão disso possuem adaptações, como a casca dura e seca, conservando a umidade em seu interior. No que diz respeito à vegetação, a caatinga apresenta-se amplamente diversificada, tanto na sua fitofisionomia, como na composição florística, em função da diversidade de ambientes que compõem o semiárido brasileiro, comandada pelas alterações locais dos elementos do clima, especialmente no que se refere à quantidade e à distribuição da chuva. Vários autores, reconhecendo essa diversidade, classificam a caatinga de forma plural em diferentes subsiste-mas o que leva a conceba-la como o Bioma das Caatingas segundo Cavalcanti et al, (2007). A desertificação biológica ocorre quando os ecossistemas perdem sua capacidade de re-generação, verificando-se rarefação da fauna e redução da cobertura vegetal, seguidas de em-pobrecimento dos solos e da salinização. Diante disso, em qualquer domínio morfoclimático, no caso de Cabaceiras e alguns enclaves da Caatinga, as configurações espaciais determinadas pela compartimentação topográfica, cobertura natural, rede de drenagem, altitude, dentre outros aspectos meteorológicos e geográficos, interagem de forma significativa com os padrões climá-ticos regionais (CONTI, 2008). Impactos ambientais na hidrografia Do ponto de vista hídrico, o semiárido é conhecido por sua média pluviométrica de 800 mm por ano, existindo em pequena parcela desse espaço uma média anual inferior a 400 mm. Os anos mais secos dificilmente são inferiores a 200 mm, não chegando a existir um ano sem chuvas. O que explica o déficit hídrico é o elevado potencial de perda de água por evapotrans-piração (lembrando que o semiárido brasileiro está totalmente situado na zona tropical); má distribuição das chuvas no tempo e no espaço; a quase inexistência de rios perenes que possam garantir a qualidade e a quantidade da água sequer minimamente necessária para as popula-ções locais; baixo nível de aproveitamento das águas de chuva; opção pela tecnologia dos gran-des açudes, com grandes espelhos de água que facilitam a evaporação conforme Cavalcanti et al, (2007). O padrão de drenagem predominante é o dendrítico, isoladamente tendendo a pinado (CPRM, 1972). No tocante ao quadro natural, as características edafoclimáticas da região como, as fortes chuvas que transportam grande quantidade de sedimentos para a drenagem da região (lagoas, lago, córregos, grotas, riachos, rios, açudes, barragens), ocorrendo o intenso processo de assoreamento destes cursos da água de regime intermitente ou perene. O processo de asso-reamento dos rios da região é bastante comum, por sedimentos oriundos do processo erosivo corrente na área, segundo Galvão (1994). A deposição de sedimentos nos rios acaba por alterar os cursos da água, gerando feições denominadas meandros abandonados. A Meteorologia, nas últimas décadas, tem apresentado novas técnicas metodológicas com uma roupagem atualizada dos parâmetros conceituais e uma base tecnológica apoiada nas fer-ramentas informatizadas. Desse modo, objetiva-se a aplicação do conhecimento geográfico, es-pecificamente aos aspectos físicos, de forma eficaz aos estudos e manejos dos impactos ambi-entais conforme Silva et al, (2010).

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Diante dos novos desafios a serem analisados atualmente, na perspectiva da abordagem meteorológica e geográfica do tempo, clima e da climatologia, a utilização do método sistêmico vem sendo amplamente empregado, uma vez que o mesmo expressa uma visão extremamente interativa, relacionando processos e respostas. O enfoque sistêmico fornece uma nova via de investigação, abrindo novas relações para as interpretações mais complexas a respeito do clima. Segundo Andrade (1987), um dos princípios da Geografia é a interconexão, pois nenhum fenômeno age de forma isolada. No que se refere à biografia, existe uma carência da determinação e literatura da área de abrangência nos estudos da desertificação. Julga-se que dado meteorológicos reais sejam de fundamental importância para embasar os estudos em melhores análises. Em considerações finais, a desertificação pode ser entendida, como um conjunto de fenô-menos naturais que conduzem determinadas áreas a se transformarem em desertos ou a eles se assemelharem. Portanto, pode resultar, por ser uma região de solos arenosos, pobres em matéria orgânica, após constante dos ventos, irregularidade das chuvas que arrastam enorme quantidade de sedimentos, das variabilidades climáticas determinadas por causas naturais ou pela derivação antropogênica, sobre ecossistemas frágeis, sendo, neste caso, as periferias dos desertos as de maior risco de degradação generalizada em virtude de seu incerto equilíbrio ambiental. Por meio do panorâmico apresentado, cabe ressaltar que o entendimento da caracteriza-ção geoambiental de uma determinada área, exige o conhecimento da dinâmica, dos processos e das relações existentes entre os elementos físicos que atuam no meio ambiente, sendo neces-sário ter uma visão integrada dos fatores que o compõem e influenciam num determinado fe-nômeno. À cobertura natural, da região está caracterizada pelo Bioma caatinga, bem expressiva, porém bastante degradada ao longo do tempo para a exploração da lenha, produção de carvão, ocupação do solo com agricultura e com pasto para a pecuária. O desmatamento da caatinga nativa para formação de campos agrícolas para o plantio de culturas de subsistência. As quei-madas através da técnica da “coivara” são implementadas em curtos intervalos de tempo para a preparação de novas plantações. Retirada de madeira nativa para serem vendidas aos propri-etários de olarias, panificadoras, cerâmicas e para consumo próprio, como produto energético para a alimentação dos seus fornos. Pode-se detectar também que a vegetação predominante nessa região é reflexa do solo, do relevo e do clima predominante; por isso, predominam um alto grau de empobrecimento da vegetação, constituindo-se de extratos compostos por árvores, arvoretas, arbustos e ervas que secam no período de seca. Conclusões

O fenômeno da desertificação em Cabaceiras está diretamente relacionado com a variabi-lidade climática, a estrutura geológica, as formas do relevo, os solos e a cobertura vegetal. À cobertura natural, da região está caracterizada pelo Bioma caatinga, bem expressiva, porém bastante degradada ao longo do tempo para a exploração da lenha, produção de carvão, ocupa-ção do solo com agricultura e com pasto para a pecuária.

Pode-se detectar também que a vegetação predominante nessa região é reflexa do solo, do relevo e do clima predominante; por isso, predominam um alto grau de empobrecimento da vegetação, constituindo-se de extratos compostos por árvores, arvoretas, arbustos e ervas que secam no período de seca.

Tendência de crescimento nas áreas de desertificação e, consequentemente, uma redução das demais classes de fauna e flora encontradas na região estudada.

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Os elementos de variabilidade climática como: temperaturas máximas, mínimas, médias e amplitudes térmicas, velocidade e direção do vento, evaporação, evapotranspiração, insola-ção total, nebulosidade, precipitação pluviométrica, desvio padrão da precipitação coeficiente de variância, precipitações máximas e mínimas absolutas, as contribuições dos efeitos locais e de pequenas e largas escalas tem uma enorme contribuição para os aumentos da erodibilidade dos solos.

A área degradada necessita-se da conscientização da população, do incentivo por parte do governo e do setor privado, em relação à criação de grupos de estudos que busquem maneiras, que sejam menos dispendiosas e demoradas, de suavizar ou até mesmo reverter o processo de desertificação.

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Capítulo 3

BALANÇO HÍDRICO A EROSIVIDADE E SEU PLANEJAMENTO AGROPECUÁRIO

Raimundo Mainar de Medeiros

Rigoberto Moreira de Matos Patrícia Ferreira da Silva

Luciano Marcelo Fallé Saboya Maria da Conceição Patrício

Victor Herbert de Alcântara Ribeiro

Introdução

As informações das condições climáticas de uma determinada região são necessárias para que se possam instituir estratégias, que visem o manejo mais adequado dos recursos naturais, planejando dessa forma a busca por um desenvolvimento sustentável e a implementação de práticas agropecuárias viáveis e seguras para o meio ambiente.

A contabilização da água contida no solo, e a forma de medir a quantidade de água que entra e sai deste solo é dada pelo balanço hídrico. Sendo as entradas representadas pela preci-pitação, irrigação, orvalho, escorrimento superficial, drenagem lateral e ascensão capilar, e as saídas ou perdas são representadas pela evapotranspiração, escorrimento superficial, drena-gem lateral e drenagem profunda (Sentelha, apud Carvalho, 2004).

O planejamento hídrico é a base para se dimensionar qualquer forma de manejo integrado dos recursos hídricos, assim, o balanço hídrico permite o conhecimento da necessidade e dis-ponibilidade hídrica do solo ao longo do tempo. O balanço hídrico tomado como unidade de gerenciamento, permite classificar o clima de uma região, realizar o zoneamento agroclimático e ambiental, o período de disponibilidade e necessidade hídrica no solo, além de favorecer ao gerenciamento integrado dos recursos hídricos (Lima, 2009). Assim, a primeira avaliação de uma região é o balanço, a partir do qual se determina a contabilização de água de uma determi-nada camada do solo, onde se define os períodos secos (deficiência hídrica) e úmidos (exce-dente hídrico) de um determinado local (Reichardt, 1990). Deste modo, a técnica permite a identificação de áreas onde as culturas podem ser exploradas com maior eficácia (Barreto et al., 2009).

Segundo Campos e Silva (2010) por meio do Balanço Hídrico (BH) é possível determinar as regiões que apresentam déficit ou excesso hídrico, utilizando variáveis como a precipitação e evapotranspiração. Silva et al. (2006) afirmam que, balanços hídricos são importantes para acompanhar a dinâmica da água em ecossistemas agrícolas e naturais.

Os impactos climáticos ocorridos nos últimos 60 anos na estrutura agrária do território brasileiro, provavelmente, trouxeram impactos ambientais que certamente promoveram mu-danças de comportamento da camada inferior da atmosfera, afetando diretamente o regime hídrico das precipitações pluviais e da disponibilidade de água no solo. Em nosso país, as mai-ores dificuldades para a análise das variáveis do clima se referem ao curto segmento temporal das séries históricas e às falhas e inconsistências dos dados meteorológicos conforme Horikoshi et al. (2007).

A região Nordeste do Brasil (NEB) caracteriza-se pela irregularidade espacial e temporal da precipitação e dos processos de escoamento e erosão dos solos, como também pelo alto po-tencial para evaporação da água em função da enorme disponibilidade de energia solar e altas temperaturas durante todo o ano. Assim, a região NEB é considerada como uma região anômala

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no que se refere à distribuição espacial e temporal da precipitação ao longo do ano (Souza et al., 1998).

Dentre os fatores climáticos, a chuva é o de maior importância e o que maiores prejuízos provocam, não só pela quantidade insuficiente, mas principalmente pela sua má distribuição espacial e temporal. A ocorrência de secas periódicas e veranicos em períodos que deveriam ser chuvosos, fenômenos que são relativamente frequentes, tornam a prática da agricultura de sequeiro nessa região uma atividade de altíssimo risco. Na agricultura atual, a limitação dos elementos do clima e fatores edáficos leva ao estabelecimento de locais e períodos onde as con-dições são menos adversas às espécies em cultivo em conformidade com Andrade Junior et al. (2009).

O balanço hídrico é uma primeira avaliação de uma região, que se determina a contabi-lização de água de uma determinada camada do solo onde se define os períodos secos (defici-ência hídrica) e úmidos (excedente hídrico) de um determinado local de acordo com REICHARDT (1990), assim, identificando as áreas onde as culturas e a indústria pode ser explorada com maior eficácia conforme BARRETO et al. (2009).

O balanço hídrico pode ser utilizado para resolver inúmeros problemas, tais como o in-tervalo de irrigação, o planejamento dos recursos hídricos, a previsão de rendimentos das cul-turas, a classificação climática, definir o uso da terra e de práticas agrícolas, bem como estudos ambientais e caracterização hidrológica para gestão da água de acordo com os autores Vestena e Lange Filho, (2008). Matos et al. (2014) afirmam que o uso do balanço hídrico climatológico para uma região é de suma importância, pois o mesmo considera o solo, sua textura física, pro-fundidade efetiva do sistema radicular das culturas e o movimento de água no solo durante todo o ano. De acordo com Carneiro (2003), uma espécie animal e/ou planta no século XVI era extinta a cada dez anos, no novo século XXI é fácil encontrar o desaparecimento de animais e vegetais por dia ou em processo de declínio, devido ao acelerado desmatamento, queimadas, poluição do solo, dentre outros fatores.

Vários pesquisadores têm buscado decidir o melhor índice de erosividade para as dife-rentes condições brasileiras. Tal índice seria aquele que melhor se correlacionasse com as per-das de solo, como feito por Wischmeier e Smith (1958). Embora os coeficientes de correlação entre o EI30 e as perdas de solo no Brasil sejam comumente inferiores aos encontrados em ou-tros países, de acordo com Morais (1986), sendo superiores aos obtidos com o uso do KE>25.

No Brasil, vultoso número de solos já tem o valor de erodibilidade verificado, principal-mente com uso de chuvas. Conforme Dedecek (1988), a erodibilidade de solos com horizonte B latossólico varia de 0,002 a 0,034 t h (MJ mm)-1, e a dos solos que possuem horizonte B textural fica entre 0,004 e 0,044 t h (MJ mml)-í. Em várias regiões do Brasil tem ocorridos sérios problemas de degradação ambiental, ocasio-nados tanto por alterações antrópicas quanto por processos naturais. Dentre os processos na-turais pode-se destacar a erosão hídrica como uma das mais importantes formas de erosão do solo, principalmente quando não há planejamento e desrespeito à capacidade de uso dos recur-sos naturais segundo Bazzano et al. (2010).

A erosividade das chuvas, definidas como o potencial da chuva em causar erosão no solo, é função exclusivamente das características físicas da própria chuva, entre as quais é citado sua quantidade, intensidade, diâmetro de gotas, velocidade terminal e energia cinética. Na expecta-tiva de detalhar os estudos desse agente erosivo, pesquisas têm demonstrado que as caracte-rísticas da chuva que proporcionam as correlações mais elevadas com as perdas de solo são a intensidade e a energia cinética de acordo com Moreti et al. (2003).

Além da erosividade outra importante característica da chuva relacionada com o pro-cesso de erosão hídrica do solo diz respeito ao seu padrão hidrológico. Horner e Jens (1942) caracterizaram as chuvas em padrões denominados avançados, intermediários e atrasados, quando o pico de maior intensidade da chuva ocorre, respectivamente, no primeiro terço do

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mês, no segundo terço do mês e no terceiro terço do mês do período de duração total da chuva. No Rio Grande do Sul, Mehl et al. (2001) caracterizaram os padrões de chuva ocorrentes em Santa Maria concluindo que o padrão avançado é o que ocorre com maior frequência. Além des-ses autores, Bazzano et al. (2010), Carvalho et al. (2009) e Cassol et al. (2007) também adota-ram a mesma metodologia de classificação dos perfis para outras regiões do Brasil.

O conhecimento do comportamento das variáveis climáticas é de suma importância para o planejamento das atividades agrícolas. E a temperatura do ar destaca-se na condução de es-tudos concernentes à ordenação agrícola, uso do solo, zoneamento ecológico e aptidão climá-tica, época de semeadura, estimativa do ciclo das culturas, dentre outras. (Oliveira Neto et al., 2002).

A chuva fraca é de grande importância para a agricultura, pois ela é mais propícia para manter a umidade do solo, se esta chuva diminui, o solo vai ficando cada vez mais seco, sem vegetação, se tornando desprotegido. Isto confirma a situação pelo qual a região passa, a qual está incluída numa área que apresenta alta susceptibilidade à desertificação de acordo com o Relatório do Programa nacional de combate à desertificação.

As consequências que poderão ocorrer nas características do clima atual, as graves se-riam a elevação dos IA e das áreas de desertificação devido à elevação da deficiência hídrica. Além de eventos extremos que estaria associado prioritariamente nas regiões que hoje já são áridas ou semiáridas, a exemplo do semiárido brasileiro (MINISTÉRIO DO MEIO AMBIENTE, 2007).

Medeiros et al. (2013) Conhecer o clima local é um fator importante para planejar os re-cursos hídricos, haja vista que vários elementos meteorológicos estão inseridos no ciclo hidro-lógico. Nesse contexto, o objetivo deste trabalho é avaliar a estimativa dos balanços hídricos climatológicos (BHC) e suas classificações segundo Köppen e Thornthwaite e Mather para a área da bacia do hidrográfica do rio Uruçuí Preto, PI. Os meses de maiores insolação ocorrem entre maio a outubro com flutuações variando de 223 horas e décimos a 297,1 horas e décimos. A umidade relativa do ar oscila entre 60% a 80% nos meses de novembro a maio. A retirada de água na área da bacia hidrográfica do rio Uruçuí Preto ocorrem nos meses de agosto a janeiro, as deficiências hídricas ocorrem entre os meses de outubro a janeiro, a reposição das águas acontecem nos meses de fevereiro e março e os excedentes hídricos ocorrem entre os meses de abril a julho, desta forma conclui-se que a comunidade ribeirinha utiliza-se de sistema de irri-gação nas atividades agrícolas independente dos períodos seco ou chuvoso.

Precisa-se entender que o sucesso do desenvolvimento de uma região depende da ex-ploração correta e do uso eficiente de seu capital natural, ou seja, é preciso encarar o desafio de uma convivência sustentável e aceitar a fragilidade dos ecossistemas envolvidos conforme An-drade et al. (2010).

Aubreville (1949), um dos primeiros estudiosos sobre o tema, salienta apresenta dois efeitos principais da desertificação: a) a erosão dos solos, seja pelo processo laminar, seja pelo ravinamento, processos que se instalariam como consequências da retirada da vegetação; b) agravamento do déficit hídrico dos solos, em virtude da maior exposição dos mesmos à radia-ção solar e a ação dos ventos secos.

No contexto geográfico, percebe-se que a apropriação do solo, do relevo, como suporte ou recurso, origina transformações que começam com a subtração da cobertura vegetal ex-pondo o solo aos impactos pluvierosivos. Todavia, ocorrem alterações nas relações processuais, como as mudanças no jogo dos componentes de perpendicular, correspondente a infiltração, a paralela, assoreamento, agentes externos, escoamento superficial ou fluxo de terra (Casseti, 1994).

Os estudos sobre este processo de degradação são de suma importância porque com-prometem fortemente a economia e o meio ambiente e afeta tanto a população urbana e rural, do município e expande-se nas circunvizinhanças, com muita rapidez pelos domínios morfocli-máticos da Caatinga (CPRM, 1972).

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Erosividade é a capacidade potencial das chuvas em causar erosão do solo, e se constitui em grande problema nas áreas de utilização agrícola dos solos. Perdas de solo por erosão hí-drica podem ser estimadas pela aplicação de modelos de predição de erosão, sendo a Equação Universal de Perdas de Solo (USLE) (Wischmeier e Smith, 1978) um dos modelos mais utiliza-dos no mundo. De acordo com Bertoni e Lombardi Neto (2010) a determinação de fatores ero-sivos por meio da Equação Universal de Perda de Solo contribui para que se tenha uma previsão mais precisa das perdas de solo, servindo como guia para o planejamento do uso do solo e de-terminação das práticas de conservação do solo mais apropriadas a uma dada área.

O fator erosividade das chuvas (R) permite a avaliação do potencial erosivo das precipi-tações de determinado local, sendo possível conhecer a capacidade e o potencial da chuva em causar erosão no solo de acordo com Menezes et al. (2011).

O fator R é o resultado de todos os eventos de chuva considerados erosivos, quantificados pelo índice EI30, durante o ano. Desta forma, os índices de erosividade da chuva (EI30) são de-terminados para cada evento de chuva isoladamente a partir da classificação destes em erosi-vos ou não erosivos. Nas condições climáticas brasileiras, os eventos chuvosos considerados erosivos são de precipitação mínima de 6,0 mm pelo período mínimo de 15 minutos ou 10,0 mm de precipitação por um período considerado longo conforme os autores Machado et al. (2014) e Oliveira et al. (2011). Assim, tornam-se necessários estudos voltados a caracterização do balanço hídrico associado à erosividade causada pelas chuvas que ocorrem nas regiões se-miáridas mesmas escassas, porém de grande intensidade, a fim de se identificar qual o melhor manejo visando o controle dos impactos ambientais.

Dada à relevância da temática, objetivou-se em fornecer maiores informações sobre os aspectos climáticos avaliar o balanço hídrico a erosividade das chuvas em função do cenário de mudanças climáticas, além e seu planejamento agropecuário para o município de Cabaceiras - PB. Materiais e métodos

Na metodologia utilizaram-se dados de precipitação climatológica média mensal e anual adquiridos do banco de dados da Superintendência de Desenvolvimento do Nordeste (SU-DENE) e Agência Executiva de Gestão das Águas do Estado da Paraíba (AESA) para o período de 1926 a 2010.

Os dados da temperatura média do ar estimada através da utilização de um software “Es-tima – T”, desenvolvido pelo Departamento de Ciências Atmosféricas (DCA) da Universidade Federal de Campina Grande (UFCG), referente ao período de 1950 a 2010.

Para este estudo utilizou-se o método do balanço hídrico climatológico desenvolvido por Thornthwaite e Mather (1955), sendo uma das várias maneiras de se monitorar a variação do armazenamento de água no solo em escala, através de valores médios mensais e anuais, (nor-mal climatológica) onde se adotou o CAD igual a 100 mm. Utilizando-se dos dados de tempera-tura do ar e chuva para o calculo do balanço, o qual fornece estimativas da evapotranspiração real (ETR), deficiência hídrica (DEF), excedente hídrico (EXC) e do armazenamento de água do solo (ARM). Este tipo de análise torna-se assim um indicador da disponibilidade hídrica em uma região, para um grupo de culturas, além de ser uma ferramenta empregada em distintas áreas do conhecimento.

Os dados foram elaborados conforme a metodologia do IV Relatório de Avaliação do Pai-nel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas (IPCC AR4, 2007) para cenários de precipi-tação e temperatura média mensal do ar com redução da precipitação de 10% e aumento da temperatura do ar em 1ºC (cenário otimista - B2) e redução da precipitação pluvial de 20% e aumento da temperatura média do ar em 4ºC (cenário pessimista - A2).

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Utilizando-se de planilha eletrônica elaborada por Medeiros (2013) foi elaborado o cál-culo do Balanço Hídrico Médio Normal pelo método do balanço hídrico de Thornthwaite e Ma-ther (1948; 1955). Para a Capacidade de Água Disponível (CAD) definida como o armazena-mento máximo de água no solo adotou-se em todos os cenários o valor de referência de 100 mm.

Para determinar o fator erosividade foi utilizada a equação proposta por Wischmeier (1971); Wischmeier e Smith (1958; 1978) conforme a Equação.

Em que: EI30 - média mensal do índice de erosividade das chuvas (MJ.mm.ha-1.h-1.ano-1); r - precipitação média mensal (mm); p - precipitação média anual (mm). O cálculo é o somatório dos valores mensais da erosividade, conforme a Equação.

Em que: R - fator erosividade das chuvas (MJ.mm.ha-1.h-1.ano-1); EI30 – média mensal do índice de erosividade das chuvas (MJ.mm.ha-1.h-1.ano-1). Utilizando-se os registros pluviográficos obtidos na série de dados levantados em (Cabaceiras - PB), foram estabelecidas relações lineares entre a erosividade das chuvas dada pelo índice EI30, e o coeficiente de chuvas Rc, dada pela Equação.

Em que: Rc - coeficiente de chuvas em mm; Pm - precipitação pluvial média mensal, em mm; Pa - precipitação pluvial média anual, em mm.

A classificação da erosividade das chuvas média mensal e anual foi realizada conforme metodologia de Santos (2008), com base nas classes para análise dos resultados de (R) de acordo com a Tabela 1. A partir da série histórica estudada foram obtidos o valor médio anual e as médias mensais do período, originando as médias dos meses para a região, conforme Ama-ral et al. (2014). Tabela 1. Classes de erosividade e valores de erosividade.

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Resultados e discussão

Na observa-se a distribuição anual da precipitação da área de estudo. Observa-se a tendên-cia de redução na precipitação anual, destacando-se a alta variabilidade na distribuição anual, característica própria do clima semiárido, predominante no nordeste do Brasil (Figura 1).

As duas principais reduções na precipitação histórica anual ocorreram no período de 1935 a 1962 atingindo uma média pluviométrica de aproximadamente 0,0 mm.ano-1, e o se-gundo período de redução pluvial ocorreu nos anos de 1965 a 2000. Estes fatos foram decor-rentes dos episódios El Ñino, estando de acordo com Lacerda et al. (2010) que verificaram uma redução na precipitação ao longo do ano, portanto resultado similar encontrado nesse trabalho.

Figura 1. Distribuição média anual e histórica da precipitação pluviométrica (mm).

Observa-se que a tendência de redução seria superior à diminuição da precipitação dos cenários futuros B2 e A2 conforme Tabela 2 e Figura 2. As variabilidades dos índices de preci-pitações médios e com reduções de 10% e 20%, seguidamente da variabilidade da temperatura média e de suas respectivas variações para aumentos de 1 ºC e 4 ºC.

No cenário A2 observa-se um aumento da temperatura, o que poderia proporcionar mai-ores deficiências hídricas, ocasionando estresse nas culturas, consequentemente comprome-tendo as produções futuras. De acordo com Cerri et al. (2007), o Brasil, localizado quase intei-ramente na zona tropical, não é uma exceção a esta regra e, portanto, é suscetível a uma redução na produção agrícola e na pecuária. Tabela 2. Precipitação (PPT, mm) e Temperatura (Temp, °C) média normal, cenário B2 e cenário A2.

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Na Figura 2, observa-se a distribuição média mensal da temperatura histórica, tempera-tura com mais 1ºC e com mais 4ºC e suas respectivas precipitações históricas, com reduções de 10% e 20%. Observa-se que a temperatura média anual foi de 25,7 ºC, com variações entre 24,3 ºC a 28,3 ºC.

Figura 2. Comportamento da precipitação com média, redução de 10% e 20%, e da temperatura com média, acréscimo de 1ºC e 4ºC.

A média anual histórica para os 86 anos de observações foi de 336,6mm com variabilidade nos totais anuais, sendo os meses de março a junho o quadrimestre mais chuvoso (Tabela 3). O mês de abril destacou-se devido a fatores meteorológicos atuantes na região semiárida parai-bana e que em alguns anos para provocando a erosão dos solos, induzidas pela presença do fenômeno de larga escala La Niña (Medeiros, 2013).

Nos meses de fevereiro a julho ocorreram os maiores índices pluviométricos, correspon-dendo a 83,72% dos índices precipitados, os menores índices estão centrados nos meses de setembro a novembro que corresponderam a 5,32% do total da precipitação ocorrida (Figura 2).

Os valores calculados de erosividade e do fator R encontram-se na Tabela 3, a qual evi-dencia a variação das médias mensais históricas da precipitação e das avaliações do índice EI30, coeficiente de chuvas e do fator R.

TABELA 3. Precipitação média mensal e anual, coeficiente de chuvas, Índice de erosividade e Fator R.

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Nas avaliações dos valores de erosividade observou-se o valor máximo em março e abril. Os meses de setembro a novembro são os que apresentaram os menores índices de erosividade. Valores de máxima e mínima erosividade no período estão relacionados às maiores e menores precipitações. Resultados semelhantes forma obtidos por Almeida et al. (2012), estudando ero-sividade da chuva em municípios do Mato Grosso que verificaram nos meses de dezembro, ja-neiro e fevereiro foram os que apresentaram maior frequência como os mais erosivos do ano. Observa-se que mesmo em regiões diferentes a erosividade dos solos tente a aumentar com as precipitações mais intensas. O fator R da área em estudo foi de 11701,1 MJ.mm.h-1.h-1.ano-1, sendo classificado como muito alta a concentração de erosividade conforme Wischmeier (1971) e Wischmeier e Smith (1958; 1978).

Silva et al. (2010) estudando o índice de erosividade (EI30) das chuvas para a bacia expe-rimental do riacho Mimoso, no semiárido pernambucano, encontraram erosividade referente ao ano de 2010 de 10152.313 MJ.mm.h-1.h-1.ano-1. Resultado este semelhante ao observado no presente trabalho.

Schick et al. (2014) estudando o índice de erosividade das chuvas para uma precipitação pluvial média anual de 1.556mm, encontrou uma média de 5.033 MJ.mm.ha-1.h-1.ano-1, mesmo o índice pluviométrico sendo alto comparado ao índice deste trabalho, a erosividade é muito baixa quando confrontado com os resultados deste trabalho.

As variações da erosividade no Brasil ocorrem entre 1.672 e 22.452 MJ.mm.ha-1.h-1.ano-1, estas oscilações advém devido a grande extensão territorial e da variabilidade dos tipos climá-ticos do país (Oliveira et al., 2012). Os índices de erosividade apresentado na Figura 3, basica-mente seguem a distribuição da precipitação, o que concorda com o princípio proposto por Le-mos e Bahia (1992).

O fator erosividade das chuvas (R) médio mensal foi de 185,8 MJ.mm.ha-1.h-1.mês-1 sendo classificado como muito baixa, enquanto que a erosividade média anual é de 11.701,1 MJ.mm.ha-1.h-1.ano-1 considerada muito alta. Estes resultados estão de acordo com os resulta-dos obtidos por Amaral et al. (2014).

Observam-se na Figura 3 os dados referentes à distribuição da precipitação média histó-rica e da erosividade para o município. Verifica-se que a precipitação foi intensa nos meses de março a abril, (período chuvoso) e escassa nos meses de maio a dezembro (seca). Ocorrendo o mesmo com a erosividade, sendo esta bastante variável. Os índices estudados basicamente se-guem o critério da precipitação com os seus valores de altos e baixos índices, comprovando deste modo o que foi proposto por Lemos e Bahia (1992).

Figura 3. Precipitação média mensal histórica e erosividade média mensal no período de 1926 a 2010.

Em relação à precipitação, os resultados indicam que poderá ocorrer redução na região tropical e subtropical e aumento na média em regiões de latitudes mais elevadas. As médias

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históricas, mesmo em épocas de períodos chuvosos, oscilaram dentro e abaixo da normalidade. A variabilidade espaço temporal é influenciada pelos sistemas meteorológicos atuantes da época, a tendência é que persistam índices pluviométricos abaixo da climatologia nos cenários futuros B2 e A2.

Santana et al. (2007) observaram, em estudos na região semiárida de Minas Gerais, que a variabilidade do período chuvoso depende única e exclusivamente dos fatores provocadores de chuva. A distribuição dos pontos obtidos da relação linear entre o índice EI30 e o coeficiente de chuvas (Rc) encontra-se na Figura 4. Observa-se que o coeficiente de determinação e a correla-ção de Pearson são significativamente altos e correspondendo a 0,97 e 0,99, respectivamente.

Figura 4. Regressão linear entre o índice de erosividade EI30 médio mensal e o coeficiente de chuva Rc.

Observa-se que os resultados estão em concordância com os obtidos por vários pesquisa-dores, com correlações significativas entre o índice de erosividade EI30 e o coeficiente de chuva Rc, entre os quais estão os de resultados obtidos por Rufino et al. (1993), que observaram rela-ção linear para oito regiões do Estado do Paraná, com coeficiente de correlação variando de r = 0,84* a r = 0,93*. Peñalva-Bazzano et al. (2007) encontraram correlação linear significativa (EI30 = -47,35 + 82,72 Rc) em Quaraí, RS, e Cassol et al. (2008) que também encontraram corre-lação linear significativa para São Borja, RS (EI30 = 99,646 + 63,874 Rc).

Medeiros et al. (2012) encontraram o fator (R) para o município de Areia - PB de 31.528,8 MJ.mm.ha-1.h-1.ano-1 e estabeleceram que os maiores índices de erosividade ocorreram nos me-ses de março a agosto, que coincidem com o período chuvoso e a capacidade de campo em va-lores máximos, com restos de cultivos. Os meses de setembro até a primeira quinzena do mês de fevereiro ocorreram os menores índices de erosividade, o que corresponde ao período seco e início das chuvas de pré-estação.

Na Figura 5 observa-se o balanço hídrico climatológico com a média normal climatológica da temperatura do ar e da precipitação. Observa-se que não ocorre excedente para condição normal, e a deficiência hídrica ocorre em todos os meses, com oscilação entre 56,9 a 166,9 mm.mês-1, sendo os meses de setembro e outubro com as maiores deficiências.

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Figura 5. Balanço hídrico climatológico com a média normal climatológica da temperatura do ar e da precipitação.

Para os produtores rurais do município de Cabaceira, PB, o balanço hídrico é fundamental

para o estabelecimento de estratégias que visem minimizar perdas e aumentar a produção agropecuária. No aspecto geral, a irrigação é uma forma artificial de suprir as necessidades hí-dricas das culturas do setor agropecuário, possibilitando o desenvolvimento de plantas e ani-mais e de forma otimizada (Barreto et al., 2003). Em regiões áridas e semiáridas, como é o caso da cidade de Cabaceiras, salienta-se que é de extrema necessidade o uso de água de poços tu-bulares, cacimbão e de outras fontes de armazenamento para a sobrevivência humana, animal e vegetal, contribuindo deste modo ao setor agropecuária dessas regiões.

Carvalho e Stipp (2004) utilizaram o balanço hídrico como uma proposta de classificação qualitativa para os índices pluviométricos e a variabilidade da temperatura, com os dados do balanço hídrico determinaram-se os períodos mais críticos de deficiência hídrica no solo. Os balanços hídricos climatológico com reduções de 10% e 20% médio mensal para os diferentes senários propostos podem ser observados nas Figuras 6 e 7. O balanço hídrico para o cenário B2 (Figura 7) evidencia que as deficiências predominam em todos os meses com maior ampli-tude entre agosto a novembro.

Figura 6. Balanço hídrico simulado com o cenário B2 conforme IPCC-AR4.

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Para o cenário A2, o balanço hídrico evidencia que não ocorreram excedentes e as defici-ências hídricas evoluíram com variações entre todos os meses, sendo as maiores amplitudes para os meses de setembro e outubro (Figura 7).

Figura 7. Balanço Hídrico simulado com o cenário A2 conforme IPCC-AR4.

Folhes et al. (2006) apresentaram os valores médios e extremos de temperatura do ar e precipitação, o que estabeleceu uma possível caracterização do inicio e do fim da estação chu-vosa nesta região, bem como procedeu a uma avaliação da série temporal dos elementos climá-ticos a fim de subsidiar as questões sobre mudanças climáticas na região. Os elementos meteo-rológicos para o cenário normal, B2 e A2 (Tabela 4), demonstram que ocorreram mudanças bruscas e que deverão adotar estratégias no futuro em relação ao plantio. Tabela 4. Balanço hídrico para os cenários Normal, B2 e A2, conforme IPCC-AR4.

ETP – Evapotranspiração potencial; EVR – Evapotranspiração Real; DEF – Deficiência hídrica; EXC – Excedente hídrico em mm.mês-1.

Liberato e Brito (2010) estudaram a influência de mudanças climáticas no balanço hídrico da Amazônia ocidental, de acordo com os cenários do IPCC, observaram que o aumento de tem-peratura previsto nos cenários do IPCC é capaz de aumentar a evapotranspiração real produ-zindo uma redução da umidade do solo e uma diminuição do escoamento superficial e sub su-perficial. Estes resultados estão de acordo com os obtidos no presente estudo mesmo sendo em regiões diferentes do país.

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Conclusões

Os cenários otimistas (B2) e pessimista (A2) indicam situações críticas das condições do solo que ocasionarão grandes mudanças nos recursos hídricos e cultivos sequeiros.

Os índices pluviométricos para o cenário A2 não são suficientes para vários tipos de cul-turas, sendo assim inviável para este município o desenvolvimento de práticas agrícolas de se-queiro. Diante deste cenário pessimista, fica crítica à condição para o armazenamento de água das chuvas para o consumo humano e animal, sendo necessário planejamento futuro para cons-truções de cisternas e outros similares para a realização de armazenamento de água e minimi-zação dos impactos.

O município de Cabaceiras é classificado como sendo de muito alta erosividade anual. As-sim, deve-se realizar planejamento prévio de terrenos para implantações de pomares e de pro-jetos agrícolas, para que não ocorra o deslocamento de terra, monitoramento das mudanças que ocorrem no solo, principalmente em regiões de encosta levando em consideração as curvas de níveis do terreno.

Os índices pluviométricos para os cenários B2 e A2 poderão acarretar mais incidências erosivas visto que se esperam chuvas fortes com grandes magnitudes e em curto intervalo de tempo. A ação predatória do homem sobre os ecossistemas a curto e médio prazo conduzem o ambiente a um processo de instabilidade irreversível, modificando todo o ciclo biológico, social e cultural de determinadas regiões afetando diretamente a geração presente e principalmente as futuras, é por isso que providências precisam ser tomadas a fim de que as gerações futuras possam ter os recursos necessários a uma vida socialmente justa.

Os resultados estão de acordo com Mehl et al. (2001), onde a distribuição das chuvas concentradas no padrão avançado tende a gerar menores perdas de solo pelo fato de que, no momento do pico da chuva, o solo estaria menos úmido que no caso dos outros padrões; desta forma, a desagregação, o selamento e o transporte de solo seriam menores.

A evapotranspiração potencial é em torno de quatro vezes maior do que os índices pluvi-ométricos ocorridos. Sendo assim é de extrema importância para o setor produtivo agrícola e pecuarista, o uso de formas alternativas de captação e armazenamento de água, para suprir de maneira sustentável as necessidades de água das produções.

O déficit hídrico ocorre ao longo ano, pressionando a criação de opções para solucionar problemas de abastecimento dessa região em que as chuvas são bastantes irregulares.

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Capítulo 4

VARIAÇÕES DO BALANÇO HÍDRICO NAS ÚLTIMAS TRÊS DÉCADAS

Raimundo Mainar de Medeiros

José Ivaldo Barbosa de Brito

Introdução

Os impactos climáticos ocorridos nos últimos 60 anos na estrutura agrária do território brasileiro, provavelmente, trouxeram impactos ambientais que certamente promoveram mu-danças de comportamento da camada inferior da atmosfera, afetando diretamente o regime hídrico das precipitações pluviais e da disponibilidade de água no solo.

Em nosso país, as maiores dificuldades para a análise das variáveis do clima se referem ao curto segmento temporal das séries históricas, às falhas e inconsistências dos dados meteo-rológicos.

Assim, a tarefa de explicação das alterações dos elementos do clima, fica obviamente pre-judicada, pois, a partir da análise de dados das séries temporais, que não são suficientemente longas, fica muito difícil separar as oscilações climáticas naturais daquelas decorrentes dos pro-cessos antropogênicos de acordo com Tarifa (1994).

O planejamento hídrico é a base para se dimensionar qualquer forma de manejo inte-grado dos recursos hídricos, assim, o balanço hídrico permite o conhecimento da necessidade e disponibilidade hídrica no solo ao longo do tempo. O balanço hídrico como unidade de geren-ciamento, permite classificar o clima de uma região, realizar o zoneamento agroclimático e am-biental, o período de disponibilidade e necessidade hídrica no solo, além de favorecer ao geren-ciamento integrado dos recursos hídricos conforme Lima (2009).

O BH é uma primeira avaliação de uma região, que se determina a contabilização de água de uma determinada camada do solo onde se define os períodos secos (deficiência hídrica) e úmidos (excedente hídrico) de um determinado local (Reichardt, 1990) assim, identificando as áreas onde as culturas e a indústria pode ser explorada com maior eficácia (Barreto et al, 2009).

Dada à importância de se verificar o comportamento sazonal dos períodos de deficiên-cia, excedente, retirada e reposição hídrica, esse artigo desenvolvido para o município de Lagoa Seca tem o intuito de comparar o comportamento do balanço hídrico ao longo das décadas de 1981 a 1990; 1991 a 2000 e de 2001 a 2010 subsidiando o conhecimento sobre o comporta-mento hidro climatológico da área estudada.

O balanço hídrico consiste em contabilizar a disponibilidade hídrica do solo computando os fluxos positivos e negativos, estes que decorrem de trocas com a atmosfera (precipitação, condensação, evaporação e transpiração) e do próprio movimento superficial e subterrâneo da água (Varejão-Silva, 2005).

Uma das várias maneiras de se monitorar a variação do armazenamento de água no solo é através do balanço hídrico climatológico desenvolvido por Thornthwaite e Mather (1948; 1955).

O balanço hídrico representa a taxa de variação da quantidade de água em uma porção definida de solo sobre um determinado período de tempo, indicando a capacidade de retenção de água por período em função de alguns parâmetros, tais como o tipo de solo, temperatura, índice pluviométrico. Para efeitos de balanço é necessário definir grandezas como positivas e negativas, respectivamente o volume de água que entra no solo e o volume que sai.

Considerando uma determinada região, e supondo que nela há uma reserva natural de água no solo, a forma natural pela qual a água chega a este solo é através da chuva definida como uma grandeza positiva, entretanto o solo tem uma capacidade máxima de retenção desta

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água que naturalmente fará com que este excesso seja escoado gerando uma grandeza negativa até atingir a máxima capacidade de retenção deste solo. A água pode deixar este volume de solo através da demanda atmosférica, pela evapotranspiração potencial gerando uma grandeza ne-gativa, assim o balanço hídrico considerando o excedente já escoado do solo é dado pela soma algébrica de todas as grandezas presentes.

Analisando o balanço hídrico é possível estimar a evapotranspiração real (ETR), da de-ficiência hídrica (DEF) ou o excedente hídrico (EXC), como também o armazenamento de água no solo (ARM), elaborados conforme escala diária até mensal segundo os autores Camargo (1971) e Pereira et al., (1997).

Frequentemente o balanço hídrico climatológico é mais apresentado na escala mensal e para um ano médio, ou seja, o balanço hídrico cíclico, elaborado a partir das normais climato-lógicas de temperatura média e da precipitação do local. De acordo com Camargo e Camargo (1993), o balanço hídrico climatológico é um instrumento agrometeorológico útil e prático para caracterizar o fator umidade do clima e quantificando as necessidades de irrigação, e cri-ando regras para diferentes culturas, definindo a aptidão agrícola da região estudada, ou seja, qual ou quais culturas irão ser mais produtivas e em que período. É importante conhecer a distribuição de chuvas em uma região, pois o balanço hídrico do ponto de vista agronômico oferece um planejamento agrícola racional. Uso do balanço hídrico como estratégia de planejamento. A importância do balanço hídrico se faz necessário para viabilidade econômica da planta-ção dos grãos e dos hortifrutigranjeiros e o controle das épocas de semeaduras, o balanço hí-drico de um local é uma estratégia de planejamento e para o desenvolvimento de programas, principalmente com enfoque na sustentabilidade. O balanço hídrico permite estabelecer o período chuvoso e o trimestre mais chuvoso, onde os agricultores irão realizar seu planejamento para aproveitar as chuvas e realizar o seu plantio de sequeiro, auxiliando deste modo a redução de gasto de água do lençol freático e dos reservatórios.

Neste contexto, o balanço hídrico tem várias aplicações, a sua elaboração é o primeiro passo para o planejamento do solo e clima de uma região, de acordo com o tipo de irrigação definida e avaliação dos níveis de redução de evapotranspiração da cultura escolhida. Outro modelo é a irrigação com déficit hídrico monitorado. Neste modelo, é desenvolvido um estudo do controle da irrigação que propiciará redução da evapotranspiração potencial da cultura, ou seja, a cultura será conduzida, através de monitoramento do balanço hídrico diário, cruzado com balanço de água no solo, a se desenvolver com déficit hídrico controlado de modo a econo-mizar água e energia, garantindo altos níveis de produtividade. Outro exemplo para o balanço hídrico é o manejo da irrigação, uma técnica muito importante, para economia e ambiente numa atividade hortifrutigranjeiro, pois através de um manejo adequado da irrigação, pode-se eco-nomizar energia, água, monitorar o aumento da produtividade da cultura consequentemente melhorar a qualidade do produto.

O balanço sobre o déficit de água ou o aumento, pode reduzir a produção e/ou a quali-dade do produto, enquanto que o excesso de irrigação, além das perdas de água e energia, pode contribuir para a lixiviação dos nutrientes e agroquímicos para as camadas inferiores do solo ou até mesmo atingindo o lençol freático. Em regiões áridas e semiáridas, o uso inadequado da irrigação pode levar também à salinização do solo. Por outro lado, através do planejamento e manejo adequado, podemos determinar a quantidade de água de uma cultura, isso implica em estudos de levantamentos de solos, clima e fatores culturais.

Os modelos agrometeorológicos e a interpretação de dados climáticos relacionados com o crescimento, desenvolvimento e produtividade das culturas fornecem informações que per-mitem ao setor agrícola tomar importantes decisões, tais como: melhor planejamento do uso

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do solo, adaptação de culturas, monitoramento e previsão de safras, controle de pragas e doen-ças estratégias de pesquisa e planejamento conforme Lazinski (1993).

A proeminência da estimativa do balanço hídrico nas últimas três décadas para o muni-cípio de Lagoa Seca está pautada na importância que a água tem para o seu armazenamento, a sobrevivência humana, a hortifrutigranjeiro e ao laser, visto que estudo neste sentido nunca foram desenvolvidos visando planejamentos de irrigações, reduções nos consumos de energia e água além de redução de tempo de bombeamento de água. Materiais e métodos

Para análise do balanço hídrico (BH) foi utilizado um programa em planilhas eletrônicas. São utilizados dados de precipitação mensal e de temperatura do ar média mensal das décadas de 1981-1990, 1991-2000 e 2001-2010. Os dados de precipitação foram obtidos junto a Agên-cia Executiva de Gestão das Águas do Estado da Paraíba (AESA), e os de temperatura através da utilização de um software “Estima–T”, desenvolvido pelo Departamento de Ciências Atmosféri-cas (DCA) da Universidade Federal de Campina Grande (UFCG).

Também foi utilizada a capacidade de armazenamento de campo (CAD) de 100 mm. O método utilizado para o cálculo do balanço hídrico climático foi o de Thornthwaite e Mather (1955). Para tal, utilizaram-se planilhas eletrônicas conforme Medeiros (2013). Obtiveram-se os valores normais de evaporação real e evapotranspiração potencial além dos valores de ex-cedente e deficiência hídrica.

Resultados e discussão

Os resultados do balanço hídrico no município de Cabaceiras para as décadas de 1981-

1990, 1991 - 2000, 2001 - 2010 são apresentados na Tabela 1, em que são analisados os déficits e excedentes hídricos do município. Para as décadas estudadas, não há excedente hídrico, já os meses com os maiores déficits hídricos são os meses de setembro a janeiro. Destaca-se a redu-ção do déficit hídrico para o mês de janeiro da década de 2001-2010. Essa redução deve-se aos fatores transientes da precipitação na área de estudo.

Na analise dos déficits para as décadas estudadas, notamos que entre fevereiro e agosto, as irregularidades são bastante acentuadas, com destaque para o mês de junho de 2001 a 2010 onde o registro foi de 4,4 mm.

A variabilidade das deficiências hídricas e dos excedentes hídricos para as três décadas em estudo demonstrou que os valores são significativos e os seus índices variam conforme a atuação dos fatores meteorológicos que ocorreram na década, como por exemplo, a atuação dos fenômenos de larga escala El Niño e La Niña, auxiliados pela contribuição local que diretamente podem favorecer para as reduções ou elevações destes índices.

Tabela 1. Resultado do balanço hídrico para as três décadas no município de Cabaceiras

Décadas 1981-1990 1991-2000 2001-2010

BALANÇO DEFICIT

(mm) EXCEDENTE

(mm) DEFICIT

(mm) EXCEDENTE

(mm) DEFICIT

(mm) EXCEDENTE

(mm) jan 108,3 0,0 97,7 0,0 66,6 0,0

fev 60,0 0,0 73,9 0,0 45,7 0,0

mar 27,9 0,0 52,2 0,0 36,8 0,0

abr 34,7 0,0 60,5 0,0 59,5 0,0

mai 65,1 0,0 64,0 0,0 41,5 0,0

jun 37,0 0,0 51,5 0,0 4,4 0,0

jul 32,2 0,0 30,8 0,0 49,5 0,0

ago 58,9 0,0 65,4 0,0 60,9 0,0

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set 86,6 0,0 80,1 0,0 88,9 0,0

out 110,1 0,0 110,8 0,0 107,3 0,0

nov 115,4 0,0 111,9 0,0 118,8 0,0

dez 122,4 0,0 113,5 0,0 114,4 0,0

A pluviometria representa o atributo fundamental na análise dos climas tropicais, refle-

tindo atuação das principais correntes da circulação atmosférica. Na área de estudo dentro do estado da Paraíba as chuvas determinam o regime dos rios perenes, córregos, riachos, níveis dos lagos e lagoas, ocupação do solo, sendo imprescindível o conhecimento da sua dinâmica ao planejamento de qualquer atividade.

A precipitação pluvial passa a ser a única fonte de suprimento de água. Por isso, ao es-coar superficialmente a água é barrada em pequenos açudes e usada para o abastecimento e irrigação. Além disso, muitas vezes, uma pequena fração é captada e armazenada em cisternas para fins potáveis. No entanto, este elemento do clima é extremamente variável tanto em mag-nitude quanto em distribuição espacial e temporal para qualquer região e, em especial, no NEB (Almeida e Silva, 2004; Almeida e Pereira, 2007).

A Tabela 2 demonstra os valores da precipitação, da evapotranspiração potencial (ETP), e evaporação real (EVR) para as três décadas estudadas.

Observa-se a ocorrência de precipitação com irregularidade alta nas três décadas, nos meses de outubro a dezembro. A pluviometria é pouco significativa e as chuvas registradas nes-ses meses podem ultrapassar facilmente a climatologia. Nos meses de janeiro a agosto os índi-ces pluviométricos são irregulares para a década de estudo.

Nas décadas de 80 e 90 as variações da ETP não aprestam variações bruscas, porém na década de 2000 a ETP superou os valores das décadas anteriores indicando uma maior dispo-nibilidade hídrica no solo da região. O mesmo comportamento também é verificado com a EVR.

Tabela 2. Representações dos valores médios da precipitação climatológicas, evapotranspira-ção potencial e evaporação real para as três décadas estudadas – Cabaceiras.

Déca-das

1981-1990 1991-2000 2001-2010

MESES CHUVA ETP EVR CHUVA ETP EVR CHUVA ETP EVR jan 15,9 124,2 15,9 27,8 125,5 27,8 60,1 126,7 60,1 fev 52,2 112,1 52,2 39,4 113,3 39,4 68,3 114 68,3 mar 90,8 118,7 90,8 67,6 119,8 67,6 84,1 120,9 84,1 abr 73,3 107,9 73,3 49 109,5 49 50,8 110,3 50,8 mai 34 99,1 34 37,1 101,1 37,1 59,4 100,9 59,4 jun 46 83 46 32,8 84,3 32,8 80,2 84,6 80,2 jul 47,5 79,7 47,5 50,1 80,9 50,1 31,7 81,2 31,7 ago 24,6 83,6 24,6 18,7 84,1 18,7 24,2 85 24,2 set 6,7 93,4 6,7 13,1 93,2 13,1 5,7 94,6 5,7 out 1,4 111,5 1,4 0,9 111,8 0,9 6,1 113,4 6,1 nov 3 118,3 3 7,2 119,2 7,2 1,7 120,5 1,7 dez 6,6 129 6,6 15,9 129,4 15,9 17 131,4 17

O demonstrativo do Balanço Hídrico para as décadas de 1981-1990, 1991-2000 e 2001-

2010 é Ilustrado na Figura 1a, 1b e 1c, respectivamente. Em todos os meses das décadas estu-dadas, ocorreu deficiência hídrica. Isso demonstra que a precipitação na região de Cabaceiras não é suficiente para suprir a capacidade de campo.

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Figura 1. Balanço hídrico decenal do município de Cabaceiras para as décadas: (a) 1981-1990, (b) 1991-2000 e (c) 2001-2010.

Conclusões

Os impactos climáticos têm provocado modificações no balanço hídrico da região nas últimas décadas. O efeito local da ação do homem tem acelerado a degradação ambiental, con-tribuindo para a modificação do clima regional, afetando diretamente as condições do regime de pluviométrico e consequentemente a disponibilidade de água no solo.

As maiores deficiências hídricas ocorreram nos meses de outubro e janeiro para as três décadas estudadas.

Os valores dos balanços hídricos demonstram que não são favoráveis à manutenção da umidade no solo.

(a) (b)

(c)

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Capítulo 5

DIAGNÓSTICO E TENDÊNCIA DA PRECIPITAÇÃO

Raimundo Mainar de Medeiros Manoel Francisco Gomes Filho

Introdução

Nos dias atuais é perceptível a importância das pesquisas que envolvem o estudo do clima na busca da construção de novos parâmetros de conhecimento e consequente aplicação nas diversas atividades humanas, agricultura, represamento de água, agropecuário, economia, comércio, lazer, que dependem dos dados e informações cada vez mais concisos sobre chuvas, secas, temporais e eventos extremos com informações de médio e longo prazo geradas com um alto grau de acerto, (Viana, 2010).

A análise de tendências em séries históricas de precipitações é importante para verificar a variabilidade climática interanual e decenal para que assim sejam identificados como as mu-danças climáticas podem modular estes padrões temporais de variabilidade de acordo com So-riano (1997).

Medeiros (2012) realizou uma análise climatológica da precipitação no município de Ca-baceiras-PB no período de 1930-2011, como contribuição a Agroindústria e constatou que os índices pluviômetros são essenciais a sustentabilidade agroindustrial.

Diversos autores avaliaram a tendência na precipitação observada no Nordeste brasi-leiro (NEB) durante o século XX. Haylock et al. (2006) fizeram uma análise da precipitação so-bre a América do Sul e observaram uma tendência de aumento do total anual de chuva sobre o NEB. O estudo realizado por Santos e Britto (2007), utilizando índices de extremos climáticos e correlacionando-os com as anomalias da temperatura da superfície do mar ATSM, também de-monstra tendência de aumento da precipitação total anual nos estados da Paraíba e Rio Grande de Norte. Ainda Santos e Brito (2009) mostraram tendências de aumento de precipitação para o estado do Ceará.

A distribuição da precipitação pluvial no nordeste brasileiro é bastante irregular no tempo e no espaço, além disso, as estações chuvosas ocorrem de forma diferenciada, em quan-tidade, duração e distribuição.

A regressão linear é um método para se estimar a condicional (valor esperado) de uma variável y, dados os valores de algumas outras variáveis x. A regressão, em geral, trata da ques-tão de se estimar um valor condicional esperado. Em muitas situações, uma relação linear pode ser válida para sumarizar a associação entre as variáveis Y e X. Através da estatística descritiva, podemos ter características essenciais para a formação de histograma de frequências relativas de uma amostra de dados hidrológicos (Naghettini e Pinto, 2007).

Portanto, o objetivo deste estudo é apresentar uma distribuição espaço temporal histó-rica e tendência futura da precipitação pluvial do município de Cabaceiras-PB utilizando uma série histórica de 86 anos de dados compreendida entre o período de 1926 a 2011. Materiais e métodos

O regime pluviométrico municipal possui uma distribuição irregular espacial e tempo-ral, que é uma característica do Nordeste brasileiro, em função disto a sua sazonalidade de pre-cipitação concentra quase todo o seu volume durante os cinco meses no período chuvoso (Silva, 2004).

Na metodologia foram utilizados dados de precipitações climatológicas médias mensais e anuais adquiridos do banco de dados da Superintendência de Desenvolvimento do Nordeste

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(SUDENE) e Agência Executiva de Gestão das Águas do Estado da Paraíba (AESA) para o período de 1926 a 2010.

Os dados climatológicos médios mensais foram agrupados em 86 anos, caracterizando um período de normal climatológica onde se empregou do software Excel para extrair os valo-res das médias mensais e anuais da precipitação.

Para este estudo foram calculadas medidas de tendência central e de dispersão. Utili-zando-se as medidas de tendência central e de dispersão podemos verificar analiticamente os parâmetros, e observar se as amostras são diferentes ou semelhantes. Utilizou-se do teste Mann-Kendall aplicada aos totais mensais da área de estudo. Resultados e discussão

Na analise estatística utilizando o teste Mann-Kendall obteve o coeficiente de determi-

nação (R2) de 0,13, com pequena variação explicada da variável e demonstrando desta forma que este teste não tem significância para a área de estudo. Observa-se na Figura 1 uma grande variabilidade nas distribuições dos valores acima e abaixo da média, com tendência de aumento dos índices pluviométricos anuais.

Figura 1. Teste Mann-Kendall do período de 1926-2011.

A distribuição dos valores pluviais da média anual, com base nos dados da série histórica

de 1926 a 2011 registradas, apresentou variação acentuada da precipitação (Figura 2). Os mai-ores índices pluviométricos registrados no município para a série de 86 anos de dados obser-vados ocorreram nos anos de 1964, 1974, 1977, 2004 e 2008 com os respectivos índices 775,5mm; 721,1 mm; 704,5 mm; 755,8 mm e 736,8 mm, e os menores índices pluviométricos registrados foram nos anos de 1952 (23,8 mm); 1954 (43,2 mm); 1957 (38,1 mm); 1958 (25,5 mm) e 1962 (25,9 mm). Estas variabilidades são decorrentes dos sistemas meteorológicos de grandes escalas atuantes nos referidos anos. Para o município de Cabaceiras não é observada tendência de longo prazo, apenas verifica-se variabilidade interdecenal, com décadas mais se-cas precedidas de décadas mais chuvosas e vice-versa.

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Figura 2. Distribuição espaço temporal e análise de regressão linear da precipitação pluvial do período de 1926 a 2011.

Verifica-se uma elevada variabilidade espacial e temporal da precipitação pluvial nos meses de janeiro a julho, (Figuras 3 - a, b, c, d, e, f). Os menores totais pluviométricos concen-traram-se nos meses de agosto a dezembro. Os índices pluviométricos elevam-se a partir do mês de janeiro com as chuvas da pré-estação e prolonga-se até o mês de julho, tendo como quadrimestre mais chuvoso os meses de março a junho. Observa-se tendência negativa nos me-ses de outubro a novembro (Figuras 3 – j, l), sendo que o uso da média espacial dos totais plu-viométricos pode ter suavizado as tendências.

b a

c d

e f

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Figura 3. Distribuição espaço temporal da regressão linear das precipitações mensais de ja-neiro a dezembro no período de 1926 a 2011.

Na série de precipitação estudada tem-se que o regime de chuvas é muito complexo

sendo bastante diversificado sazonalmente apresentando grande variabilidade interanual e en-terdecenal.

Tendência futura anual e mensal

Na Tabela 1 observa-se que os melhores coeficientes de determinação da regressão (R2=0,0708 e 0,1009) para os meses de janeiro e agosto e os piores coeficientes de determina-ção da regressão foram para os meses de outubro e novembro respectivamente (R2=6x10-6 e 3x10-3). Significando que quando o valor é maior, indica o grau de aproximação do modelo às médias, já quando o valor é menor indica o grau de distanciamento do modelo às média. Tabela 1. Equação linear, coeficiente de determinação da regressão (R2), média histórica mensal e total anual da precipitação do período de 1926 a 2011.

Mês Equação linear R² Média Janeiro 0,4355x + 4,0189 0,0708 23,0

Fevereiro 0,3766x + 22,840 0,0374 39,2 Março 0,4578x + 39,924 0,0265 59,8 Abril 0,3963x + 41,744 0,0254 59,0 Maio 0,3049x + 28,624 0,0368 41,9 Junho 0,2701x + 30,896 0,0343 42,6 Julho 0,1904x + 27,750 0,0197 36,0

Agosto 0,2256x + 4,8887 0,1009 14,7 Setembro 0,0905x + 0,0528 0,0528 5,1

g h

i j

l m

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Observa-se na Figura 4 que os meses de março e abril concentram-se os maiores índices

mensais médios de precipitação, com valor médio do período de 118,8mm, correspondendo a 35,1% da precipitação anual. Os meses com os menores índices pluviométricos oscilam entre setembro a dezembro, que correspondem a 6,5% do total anual, mostrando-se ao longo do tempo, uma variabilidade espacial característica da região do NEB.

Figura 4. Histograma da média pluviométrica histórica e tendência polinomial para o período de 1926 a 2011. Análise estatística

Na Tabela 2 verifica-se que os valores da média e da mediana foram desconexos, mos-trando que houve a presença de valores extremos discordantes na amostra. O maior índice de chuva, ou seja, a máxima ocorre no mês de março (386 mm), já as mínimas ocorreram em todos os meses sendo registrados 0,0mm. Destaca-se que os valores máximos ocorridos em todos os meses tiveram uma variação maior que a média anual, indicando uma dispersão no índice plu-viométrico.

No desvio padrão observa-se a influência dos menores desvios nos meses de setembro e novembro (9,9 e 8,4mm) sendo o mês de março o de maior desvio (70,2) mostrando a disper-são contundente dos dados. As variabilidades mensais na média indicam que esta medida de tendência central pode não ser o valor mais provável de ocorrer nesse tipo de distribuição.

É notável ainda, que as médias mensais superam os valores medianos. Visto assim, os modelos de distribuição de chuvas mensais são assimétricos, com coeficiente de assimetria po-sitivo. Com isto, a mediana tem maior probabilidade de ocorrência do que a média, conforme resultados encontrados por Almeida e Pereira (2007).

Tabela 2. Medidas de tendência central e de dispersão de segundo a análise estatística dos da-dos históricos de 1931 a 2010

Meses Média (mm)

Desvio Padrão (mm)

Mediana (mm)

Variação (%)

Máxima (mm)

Mínima (mm)

Janeiro 23,0 40,9 4,2 1,78 279,2 0,0 Fevereiro 39,2 48,6 19,4 1,24 183,8 0,0

Outubro -0,0012x + 3,2725 6x10-6 3,3 Novembro -0,0045x+ 4,1364 3x10-5 3,9 Dezembro 0,1945x + 1,4555 0,0416 10,9

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Março 59,8 70,2 37,6 1,17 386,0 0,0 Abril 59,0 62,3 39,4 1,04 271,2 0,0 Maio 41,9 39,7 31,1 0,94 184,8 0,0 Junho 42,6 36,4 36,0 0,84 176,0 0,0 Julho 36,0 33,9 29,2 0,92 154,8 0,0

Agosto 14,7 17,8 7,0 1,19 71,0 0,0 Setembro 5,1 9,9 0,0 1,90 50,0 0,0 Outubro 3,3 12,4 0,0 3,62 91,4 0,0

Novembro 3,9 8,4 0,0 2,23 45,0 0,0 Dezembro 10,0 23,0 0,0 2,46 157,0 0,0

Anual 338,1 200,7 230,9 0,60 775,5 0,0 Conclusões

Com base nos resultados conclui-se que a mediana é a medida de tendência central mais

provável de ocorrer; a estação chuvosa dura seis meses (fevereiro a julho) com valor médio do período de 278,9mm, correspondendo a 82,5% da precipitação anual. Em 86 anos de precipi-tação observada sua média histórica é de 338,1mm.

A precipitação total anual demonstrou uma elevação gradativa nos seus índices da série estudada, podendo estar relacionado com a elevação da temperatura e um maior índice evapo-rativo.

Não se verificou nenhuma tendência de longo prazo, ou seja, não ocorreram diminuição nem aumento das chuvas anuais, apenas variabilidade interdecenal, salienta-se que existe pos-sibilidade de eventos extremos nos índices pluviométricos de ocorrerem chuvas de altas mag-nitudes e em curto intervalo de tempo.

Conforme á analise de regressão linear da série histórica de precipitação do período de 1926 a 2011, a tendência de maior variabilidade da precipitação centra-se entre os meses de fevereiro a junho, que possui elevados índices de chuva para a região e os menores índices plu-viométricos centra-se entre os meses de outubro a dezembro, que possui baixos índices pluvi-ométricos.

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Capítulo 6

FLUTUAÇÕES CLIMATOLÓGICAS PLUVIOMÉTRICAS

Raimundo Mainar de Medeiros

Leandro Fontes de Sousa Elder Guedes dos Santos

Manoel Francisco Gomes Filho

Introdução

Nos dias atuais é perceptível a importância das pesquisas que envolvem o estudo do clima na busca da construção de novos parâmetros de conhecimento e consequente aplicação nas diversas atividades humanas (agricultura, represamento de água, agropecuário, economia, comércio, lazer, irrigação, hidrologia entre outras ciências) que dependem dos dados e infor-mações cada vez mais concisos sobre chuvas, secas, temporais e eventos extremos, enfim infor-mações de médio e longo prazo geradas com um alto grau de acerto segundo Viana, (2010).

A análise de tendências em séries históricas de precipitações é importante para verificar a variabilidade climática interanual e decenal para que assim sejam identificados como as mu-danças climáticas podem modular estes padrões temporais de variabilidade.

Medeiros (2012) analisou a climatologia da precipitação no município de Cabaceiras - PB, no período de 1930-2011 como contribuição a Agroindústria e constatou que os índices pluviométricos são essenciais a sustentabilidade agroindustrial.

Diversos autores avaliaram a tendência na precipitação observada no Nordeste brasi-leiro (NEB) durante o século XX. Por exemplo, Haylock et al. (2006) fizeram uma análise da precipitação sobre a América do Sul, e observaram uma tendência de aumento do total anual de chuva sobre o NEB. O estudo realizado por Santos e Britto (2007), utilizando índices de ex-tremos climáticos e correlacionando-os com as anomalias de TSM, também mostra tendência de aumento da precipitação total anual nos Estados da Paraíba e Rio Grande de Norte. Santos e Brito (2009) mostraram tendências de aumento de precipitação para o Estado do Ceará.

É de grande relevância a análise do comportamento das chuvas na Região NEB, devido, principalmente, à sua irregularidade, uma vez que as variáveis climáticas são muito importan-tes, não só sob o enfoque climático, mas também pelas consequências de ordem social e econô-mica. Segundo Zanella (2006), vários fenômenos ligados às novas condições climáticas nas ci-dades, nessas últimas décadas, tais como o aumento da temperatura, a poluição atmosférica, as chuvas mais intensas, entre outros, passam a fazer parte do cotidiano da população, tornando-a vulnerável a inúmeros problemas deles decorrentes.

Com o objetivo de analisar as mudanças climáticas sobre o Nordeste do Brasil, é impor-tante conceituar os processos que influenciam o padrão das distribuições pluviométricas, tanto espacial quanto temporal. Nesse contexto, um fator relevante a ser destacado é a irregularidade na distribuição dos índices pluviométricos, associado à alta variabilidade interanual da preci-pitação na região tropical, com alguns anos secos e outros chuvosos. Diversos fatores podem contribuir para explicar a alta variabilidade da precipitação sobre o NEB, dentre os quais podem ser citados a flutuação nos valores de Temperatura da Superfície do Mar (TSM) do Oceano Pa-cífico Tropical Sul e do Atlântico Sul. No geral, os valores das anomalias das temperaturas da superfície do mar ATSMs, do Pacífico Tropical e Atlântico estão associados a mudanças no pa-drão da circulação geral da atmosfera e consequentes variações na precipitação do Nordeste do Brasil Araújo, (2009).

A variabilidade climática de uma região exerce importante influência nas diversas ativi-dades socioeconômicas, especialmente na produção agrícola. Sendo o clima constituído de um conjunto de elementos integrados, determinante para a vida, este adquire relevância, visto que sua configuração pode facilitar ou dificultar a fixação do homem e o desenvolvimento de suas

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atividades nas diversas regiões do planeta. Dentre os elementos climáticos, a precipitação tem papel preponderante no desenvolvimento das atividades humanas, produzindo resultados na economia Sleiman, (2008).

Conforme Sant’Anna Neto (2008), o estudo do clima e de seus impactos, numa perspectiva geográfica, deve atingir dois níveis: o da dimensão socioeconômica e o da ambiental. Na dimen-são socioeconômica, compreende a influência dos fenômenos atmosféricos e dos padrões cli-máticos na estruturação do território e no cotidiano da sociedade, território esse que pode ser modificado em função da variabilidade decorrente das alterações climáticas.

As constantes mudanças no clima estão provocando aumento nas ocorrências de eventos climáticos extremos no mundo inteiro. No Brasil, esses eventos ocorrem, principalmente, como enchentes (fortes chuvas) e secas prolongadas Marengo et al., (2010). No Nordeste do Brasil (NEB) os impactos são ainda maiores devido à grande variabilidade na ocorrência de precipi-tação dessa região. Os principais sistemas responsáveis pela ocorrência de precipitação no NEB são: Zona de Convergência Intertropical (ZCIT), Vórtices Ciclônico de Altos Níveis (VCAN), Li-nha de Instabilidade (LI), Zona de Convergência do Atlântico Sul (ZCAS), Brisas (Marítima e Terrestres) e as Perturbações Ondulatórias nos ventos Alísios (POAS) conforme Molion e Ber-nardo, (2002).

Segundo Tucci (2002), as definições utilizadas na literatura sobre alterações climáticas se diferenciam de acordo com a inclusão dos efeitos antrópicos na identificação da variabilidade. O Painel Intergovernamental sobre Mudança do Clima (IPCC, 2001) define mudança climática como as mudanças temporais do clima devido à variabilidade natural e/ou resultados de ativi-dades humanas. Outros autores, como Eerola (2003), Ichikawa (2004) E Sturm et al. (2005) adotam, para o mesmo termo, a definição de mudanças associadas direta ou indiretamente às atividades humanas que alterem a variabilidade climática natural observada num determinado período.

A distribuição da precipitação no NEB é bastante irregular no tempo e no espaço. Além disso, as estações chuvosas ocorrem de forma diferenciada em quantidade, duração e distribui-ção.

A pluviometria representa o atributo fundamental na análise dos climas tropicais, refle-tindo a atuação das principais correntes da circulação atmosférica. No município de Cabaceiras especificamente, as chuvas são fundamentais para o bom desenvolvimento do regime dos rios perenes, córregos, riachos, níveis dos lagos e lagoas, bem como para a ocupação do solo, sendo imprescindível ao planejamento de qualquer atividade o conhecimento da sua dinâmica e uma aplicabilidade deste elemento ao setor agrícola e pecuário.

De acordo com a classificação de Köppen o clima da área de estudo é considerado do tipo Bsh - Semiárido quente, precipitação predominantemente, abaixo de 600 mm.ano-1, e tempera-tura mais baixa, devido ao efeito da altitude (400 m a 700 m). As chuvas da região sofrem in-fluência das massas Atlânticas de sudeste e do norte (Medeiros, 2008).

Os fatores provocadores de chuva no município são formações de linhas de instabilidade na costa e transportada para o interior pelos ventos alísios de sudeste/nordeste, desenvolvi-mento de aglomerados convectivos, proveniente do calor armazenado na superfície e transfe-rido para atmosfera, orografia, contribuições de formação de vórtices ciclônicos, e tendo como principal sistema o posicionamento da Zona de Convergência Intertropical (ZCIT). Além de pos-suir uma distribuição pluviométrica anual irregular (336,6 mm).

A variabilidade climática de uma região exerce importante influência nas diversas ativi-dades socioeconômicas, especialmente na produção agrícola. Sendo o clima constituído de um conjunto de elementos integrados, determinante para a vida, este adquire relevância, visto que sua configuração pode facilitar ou dificultar a fixação do homem e o desenvolvimento de suas atividades nas diversas regiões do planeta. Dentre os elementos climáticos, a precipitação tem papel preponderante no desenvolvimento das atividades humanas, produzindo resultados na economia (Sleiman, 2008).

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Dentre os elementos do clima, a precipitação é o que mais influencia na produtividade agrícola (Ortolani e Camargo, 1987), especialmente nas regiões tropicais onde o regime de chu-vas é caracterizado por eventos de curta duração e alta intensidade (Santana et al. 2007). Por ser um elemento essencial na classificação climática de regiões tropicais, a precipitação e sua variabilidade associada a outros elementos do clima, provoca uma flutuação no comportamento geral dos climas locais. O monitoramento do regime pluviométrico da região nos últimos anos tem mostrado que a escassez de recursos hídricos acentua os problemas sócioeconômicos, em particular ao final de cada ano, com os totais pluviométricos em torno ou abaixo da média da região (Marengo e Silva Dias, 2006).

Dessa forma, o objetivo foi realizar um diagnóstico da flutuação dos índices pluviométri-cos e análise climatológica da precipitação da cidade de Cabaceiras, PB, utilizando-se a série histórica de 1926 a 2011, que possivelmente contribuirá nas decisões de setores como a eco-nomia e agricultura do município. Sendo de grande importância, uma vez que a área estudada se caracteriza por possuir uma grande variabilidade da pluviometria e uma diversidade nos padrões de ocupação do solo, onde os impactos decorrentes das precipitações intensas influen-ciam na área urbana e rural devido a erosividade.

Materiais e métodos

Os dados de precipitações mensais e anuais foram obtidos de uma série histórica de 86 anos (1926 a 2011), fornecido pela Agência Executiva de Gestão das Águas do Estado da Paraíba (AESA) e do do banco de dados da Superintendência de Desenvolvimento do Nordeste (SU-DENE, 1990 Foram utilizados os seguintes dados de precipitação pluviométrica: totais mensais médios anuais de pluviometria; valores máximos e mínimos no período de 1926 a 2013 (86 anos). Foram desconsiderados como valores mínimos os totais mensais iguais à zero, conside-rando-se apenas aqueles que se encontravam no intervalo de 5 a 10 mm. Para análise dos dados foi utilizado o programa em planilhas eletrônicas. Dadas às informações climatológicas e dinâmicas do NEB, o município de Cabaceiras, tem seu regime de chuvas controlado pelo deslocamento meridional da Zona de Convergência In-tertropical (ZCIT). A sua atividade mais ao sul do Equador ocorre entre os meses de fevereiro a maio. Na estação chuvosa, a região também é influenciada por vórtices ciclônicos de altos ní-veis, linhas de instabilidade, aglomerados convectivos, a convergência de umidade, e pela con-vecção devido aos efeitos locais, que aumentam a cobertura de nuvens, a umidade relativa do ar e provocam chuvas de intensidades moderada a fraca no período chuvoso, sendo o fenômeno La Niña o principal fator para ocorrência de chuvas acima da média histórica provocando inun-dações, alagamento, enchentes, enxurradas e desmoronamentos.

Conforme Meis et al. (1981), podem-se analisar as precipitações no decorrer do tempo de diferentes maneiras, possibilitando o reconhecimento do seu comportamento geral, dos seus padrões habituais e extremos.

Foi efetuada uma análise de frequência das distribuições dos totais anuais das chuvas mediante a elaboração dos gráficos. Utilizou-se a escala proposta por Meis et al. (1981), empre-gada por Xavier e Dornelas (2005), definida da seguinte forma: os valores anuais que mais se aproximaram do valor médio, foram caracterizados como intermediários, e os valores de pre-cipitação anual que se afastaram da média foram considerados como representativos para os anos mais secos e mais úmidos. Utilizou-se uma escala de variação de 25% em relação à média para os meses intermediários; valores acima da escala caracterizaram-se como anos muito chu-vosos, e os abaixo dos 25%, anos secos (Xavier e Dornelas, 2005).

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Resultados e discussão

Na Figura 1, observar-se o comportamento da precipitação em termos de médias mensais históricas e os valores máximos e mínimos absolutos registrados em Cabaceiras no período 1926-2011. A média dos totais mensais de chuva variou entre 3,4 mm em outubro a 60,2 mm no mês de abril. O quadrimestre mais chuvoso são os meses de março, abril, maio e junho com totais mensais médios oscilando entre 3,4 a 60,2 mmmês-1. Os valores mínimos absolutos de chuvas ocorridos e registrados foi o mês de novembro de 1963 com 45,0 mm o mês de setembro de 1977 com um total de 50,0 mm. Os valores máximos absolutos de ocorrências de chuvas mensal registrados na área de estudos foram os meses de janeiro de 2004 com 279,2 mm, março de 2008 com 386,0 mm e abril de 1977 com 271,2 mm, respectivamente, demonstrando com isto a variabilidade espacial e temporal com grandes irregularidades entre anos.

O período chuvoso inicia-se no mês de fevereiro com chuva de pré-estação e prolonga-se até o mês de junho, o que se destaca é a frequência de irregularidade nas distribuições dos ín-dices pluviométricos entre meses e anos.

Figura 1. Precipitação pluviométrica histórica mensal e os máximos e mínimos em Cabaceiras, PB no período 1926 - 2011.

Na Figura 2, observa-se a variação dos totais anuais das chuvas históricas para o período de 1926-2011, onde se pode constatar que a média anual histórica é de 336,6 mm com 86 anos de observações. Durante o período analisado ocorreu grande variabilidade dos totais anuais de chuva podendo esta variabilidade ser observada como nos anos de 1964 (775,5 mm) e 1952 (23,8 mm) onde apresentaram os maiores e menores índices pluviométricos (com valores de precipitações completos). O município de Cabaceiras apresenta uma série de quarenta e três anos com precipitações abaixo da média histórica e trinta e nove anos com índices pluviomé-tricos acima da média, além de quatro anos com precipitações em torno da normalidade.

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Figura 2. Precipitação pluviométrica anual e climatológica em Cabaceiras, PB no período 1926 - 2011.

As oscilações da chuva se estabelecem em uma das características principais do regime pluviométricos em Cabaceiras. Tratando-se de uma região de clima semiárido quente, Cabacei-ras possui uma pluviosidade bastante irregular, com sua magnitude alterando bastante ao longo dos anos. Na Figura 3, apresenta-se a distribuição da precipitação anual entre os anos de 1926 a 2013, período no qual a média anual foi em torno de 340 mm. Entre os anos de 1926 e 1944, a precipitação anual foi bastante irregular. Alguns anos foram muito chuvosos, com pre-cipitação acima de 500 mm, porém se nesse período há uma predominância de chuvas abaixo da média na região. No período de 1945 a 1963 destaca-se que a chuva ocorreu abaixo da média, fato que condiz com relatos de populares que indicam que a década de 1950 foi um período de seco na Região e de grande prejuízo no setor agrícola, setor que movia a economia local naquela época. A partir de 1964, a chuva foi predominante em torno da média, porém os anos com má-ximos de precipitação aumentaram a frequência de ocorrência. Os anos com menos pluviosi-dade apresentaram valores mais próximos à média, com alguns anos extremamente secos na região, a exemplo dos anos de 1993, 1997 e 2012.

Figura 3. Distribuição temporal da precipitação anual no município de Cabaceiras – Paraíba.

O diagnóstico da variabilidade dos índices pluviométricos em Cabaceiras indica uma ten-dência de aumento dos totais anuais ao longo dos 87 anos. Os desvios das precipitações em relação à média são ilustrados na Figura 4. Esses desvios auxiliaram na classificação dos anos nas categorias presentes na Tabela 1.

Análise da Tabela 1 indica flutuações de extremamente seco a extremamente chuvoso. Os anos classificados na categoria “extremamente secos” foram 1949, 1951, 1952, 1954, 1957, 1958, 1959, 1961, 1962, 1993. Os anos reunidos na categoria “extremamente chuvosos” foram os anos de 1929, 1935, 1964, 1974, 1977, 1985, 2000, 2004, 2008 e 2009. Essas flutuações fo-ram decorrentes dos fenômenos de escala planetária El Niño e La Niña. O fenômeno El Niño, que ocorreu nos anos de 1997/1998, influenciou na redução considerável das chuvas nesses anos, uma vez que, em anos de El Niño, se observa uma diminuição dos totais pluviométricos na região Nordeste, provocando, em alguns anos, secas severas. De acordo com Oliveira (2001), as intensidades dos eventos variam bastante de caso a caso, sendo o El Niño mais intenso, os de 1982/1983, 1993 e 1997/ 1998, desde que começaram os registros de Temperatura da Super-fície do Mar (TSM).

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Tabela 1. Índices pluviométricos anuais do período (1926-2013). Classificação anual, segundo método proposto por Meis et al. (1981).

Anos Precipitação

Anual (mm)

Precipitação Histórica

(mm)

Desvio Percentual

(mm) Classificação

1926 243,7 334,9 -27,2 seco 1927 221,2 334,9 -34,0 seco 1928 124,3 334,9 -62,9 muito seco 1929 645,0 334,9 92,6 ext. chuvoso 1930 257,2 334,9 -23,2 normal 1931 446,0 334,9 33,2 chuvoso 1932 298,0 334,9 -11,0 normal 1933 222,1 334,9 -33,7 seco 1934 404,0 334,9 20,6 normal 1935 677,3 334,9 102,2 ext. chuvoso 1936 286,4 334,9 -14,5 normal 1937 282,8 334,9 -15,6 normal 1938 101,1 334,9 -69,8 muito seco 1939 397,9 334,9 18,8 normal 1940 598,4 334,9 78,7 muito chuvoso 1941 275,3 334,9 -17,8 normal 1942 250,1 334,9 -25,3 seco 1943 247,1 334,9 -26,2 seco 1944 406,7 334,9 21,4 normal 1945 242,7 334,9 -27,5 seco 1946 151,9 334,9 -54,6 muito seco 1947 141,4 334,9 -57,8 muito seco 1948 92,1 334,9 -72,5 muito seco 1949 62,1 334,9 -81,5 ext. seco 1950 185,1 334,9 -44,7 seco 1951 53,4 334,9 -84,1 ext. seco 1952 23,8 334,9 -92,9 ext. seco 1953 67,0 334,9 -80,0 muito seco 1954 43,2 334,9 -87,1 ext. seco 1955 186,9 334,9 -44,2 seco 1956 79,7 334,9 -76,2 muito seco 1957 38,1 334,9 -88,6 ext. seco 1958 21,4 334,9 -93,6 ext. seco 1959 48,5 334,9 -85,5 ext. seco 1960 67,1 334,9 -80,0 muito seco 1961 3,6 334,9 -98,9 ext. seco 1962 10,7 334,9 -96,8 ext. seco 1963 354,3 334,9 5,8 normal 1964 775,5 334,9 131,6 ext. chuvoso 1965 339,7 334,9 1,4 normal 1966 378,7 334,9 13,1 normal 1967 338,6 334,9 1,1 normal 1968 497,5 334,9 48,6 muito chuvoso

1969 640,2 334,9 91,2 ext. chuvoso 1970 344,5 334,9 2,9 normal 1971 391,1 334,9 16,8 normal 1972 390,0 334,9 16,5 normal

1973 278,8 334,9 -16,8 normal 1974 635,4 334,9 89,7 ext. chuvoso 1975 553,9 334,9 65,4 muito chuvoso 1976 286,8 334,9 -14,4 normal 1977 704,5 334,9 110,4 ext. chuvoso 1978 521,7 334,9 55,8 muito chuvoso 1979 305,6 334,9 -8,7 normal 1980 203,6 334,9 -39,2 seco

1981 480,3 334,9 43,4 chuvoso 1982 306,0 334,9 -8,6 normal 1983 221,7 334,9 -33,8 seco 1984 379,9 334,9 13,4 normal 1985 478,5 334,9 42,9 chuvoso 1986 606,4 334,9 81,1 ext. chuvoso 1987 223,6 334,9 -33,2 seco 1988 467,6 334,9 39,6 seco

1989 556,1 334,9 66,0 chuvoso 1990 299,1 334,9 -10,7 normal 1991 345,2 334,9 3,1 normal 1992 428,8 334,9 28,0 chuvoso 1993 62,9 334,9 -81,2 ext. seco 1994 501,0 334,9 49,6 muito chuvoso 1995 355,3 334,9 6,1 normal 1996 396,1 334,9 18,3 normal

1997 463,3 334,9 38,3 chuvoso 1998 154,5 334,9 -53,9 muito seco 1999 238,8 334,9 -28,7 seco 2000 649,8 334,9 94,0 ext. chuvoso 2001 337,8 334,9 0,9 normal 2002 574,3 334,9 71,5 muito chuvoso 2003 402,2 334,9 20,1 normal 2004 755,8 334,9 125,7 ext. chuvoso

2005 433,0 334,9 29,3 chuvoso 2006 306,4 334,9 -8,5 normal 2007 288,1 334,9 -14,0 normal 2008 736,8 334,9 120,0 ext. chuvoso 2009 677,8 334,9 102,4 ext. chuvoso 2010 379,8 334,9 13,4 normal 2011 596,5 334,9 78,1 muito chuvoso 2012 205,8 334,9 -38,5 seco

2013 317,3 334,9 -5,3 seco

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Figura 4. Desvio percentual anual da precipitação em relação à média histórica.

Conclusões

No município de Cabaceiras a precipitação pluviométrica mensal é bastante variável na sua distribuição espacial e temporal ao longo dos anos. O quadrimestre mais chuvoso são os meses de março, abril, maio e junho com totais mensais médios oscilando entre 3,4 a 60,2 mmmês-1.

Os meses de setembro a dezembro considerados os mais secos seus índices pluviométri-cos flutuam entre 3,4 a 9,3 mm, apresentando uma média anual de 336,6 mm com 86 anos de observações.

Durante os 86 anos estudados os totais anuais extremos de precipitação pluviométrica foram registrados nos anos de 1964 no qual choveu 775,5 mm e o ano de 1952 quando o total anual registrado foi de 23,8 mm, estes extremos dão decorrentes dos fenômenos de larga escala atuante durante o período estudado.

A análise da variabilidade espacial e temporal das chuvas proporciona informações de como o homem rural e urbano deverá estabelecer medidas para captura de águas de chuvas e seu armazenamento usando o período mais chuvoso.

Os resultados obtidos mostraram algumas tendências negativas de diminuição das chu-vas, mesmo com oscilações das precipitações ao longo da série amostral, que compreendeu os 88 anos (1926 a 2013). Foi evidenciada a recorrência de valores máximos de precipitação anual dentro de um intervalo de 17, 13 e 9 anos.

Na série de precipitação estudada temos trinta e três anos com chuvas abaixo da média, dois anos com chuva entre a normalidade e cinquenta e um anos com chuvas acima da média histórica.

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Capítulo 7

VARIABILIDADE ANUAL DA PRECIPITAÇÃO E CONDIÇÕES DE CAPTAÇÃO E ARMAZENAMENTO DE ÁGUA

Raimundo Mainar de Medeiros

Introdução

A precipitação pluvial é um dos elementos meteorológicos que apresenta maior variabili-dade tanto em quantidade quanto em distribuição mensal e anual de uma região para outra (Almeida, 2003). Segundo Aragão (1975), a principal razão da existência do semiárido nordes-tino é a ausência de um mecanismo dinâmico que provoque movimentos ascendentes. Trabalho de modelagem feito por Gomes Filho (1979) mostra que a topografia da região tende a intensi-ficar os movimentos subsidentes sobre esta região, enquanto o albedo diferencial não interfe-riria nos resultados.

Estudos têm mostrado que a distribuição de frequência tem sido usada para caracterizar o regime pluvial de uma região, embora a distribuição gama incompleta seja o modelo teórico que melhor se ajusta os dados originais (Reis et al, 1995). De acordo com Assis et al (1996), um erro muito comum em análise de dados é desprezar as características da distribuição de pro-babilidade mais adequada para os dados em estudo.

Tenenbaum et al. (2005), mostraram que não há indícios de diminuição de chuva em São Raimundo Nonato, PI embora exista uma elevada variabilidade espacial e temporal na quanti-dade de chuva observada de um ano para outro, e mesmo assim, podendo ser armazenadas os índices pluviométricos mesmo que o ano seja abaixo da média climatológica da região. (Melo et al 2005), demonstrou que para o município de União, PI as condições necessárias para uma eficiente captura e armazenamento de água de chuva mesmo que durante o período estudado tenham sido constatados índices abaixo da média histórica na região do município de Pedro II, PI. (Maciel et al 2010), demonstra condições necessárias para uma eficiente captura e armaze-namento de água de chuva mesmo que durante o período estudado tenham sido constatados índices abaixo da média histórica na região.

Tem por objetivo verificar de forma simples a existência ou não de modificações no “pa-drão” de chuva anual na localidade de Cabaceiras, PB, ao longo dos últimos oitenta e seis anos, comparando-se a frequência de ocorrência de totais anuais de chuva em ciclos de 20 em 20 anos, valendo ressaltar que o último tem seis anos, além de mostrar que em anos com precipi-tações anômalas o seu volume precipitado pode ser armazenado e utilizado para consumo e outras tarefas caseiras, e sua contribuição nos volumes dos rios, lagos, lagoas e riachos da re-gião municipal.

Materiais e métodos

Os dados mensais e anuais de precipitação pluvial utilizados no presente estudo foram coletados no posto pluviométrico do município de Cabaceiras, PB, referentes ao período: 1926 a 2011, totalizando oitenta e seis anos de observações de precipitações. Agruparam-se os dados e utilizando-se a distribuição de frequência, ordenando-os, cronologicamente, de forma mensal (somados valores diários) e anual (somatório dos totais mensais e anuais). Determinaram-se, em seguida, as medidas de tendência central: média aritmética e mediana e de dispersão am-plitude e desvio padrão. Conforme pode ser visualizado na Figura 1.

Os dados de chuva anuais formam agrupados em dez intervalos de classes: 0-99,9; 100-199,9; 200-299,9; 300-399,9; 400-499,9; 500-599,9; 600-699,9;700-799,9 e de 800-899,9 mm os quais foram determinadas as frequências de ocorrência do número de anos em cada uma

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dessas classes, em cinco períodos distintos: 1926/1945; 1946/1965; 1966/1985; 1986/2005 e 2006/2011.

Resultados e discussão

A média aritmética anual do período 1926 a 2011 foi de 336,6 mm com desvio padrão de 326,6 mm e com um coeficiente de variância de 0,60%. Constatou-se que existem períodos mais e menos chuvosos. Ressalta-se, que o maior índice pluviométrico registrado foi no ano de 1965 com 775,5 mm e o ano menos chuvoso foi o de 1962 com 3,6 mm. Entretanto, nos anos de 1930; 1936; 1941; 1965; 1974; 1975; 1977; 1978; 1986; 1989; 1994; 2000; 2002; 2004; 2008 os ín-dices pluviométricos flutuaram entre 500 a próximo de 800,0 mm, e os anos de 1950; 1952; 1954; 1955; 1958; 1959; 1962; 1963 ocorreram chuvas anuais variando de 3,6 a 67,0 mm.

Na Figura 1, é mostrada a distribuição de frequência dos totais anuais de chuva em inter-valos de classes regulares de 100,0 mm e para ciclos ordenados cronologicamente de 20 em 20 anos. Verifica-se na referida figura que, a frequência de ocorrência de anos com totais abaixo da média foi de dose anos para o período de 1926/1945, como também apresenta uma frequên-cia de sete anos para o intervalo de precipitação acima de 336,6 mm.

Figura 1. Histograma e distribuição de frequência dos totais de chuvas anuais em intervalos de classes regulares de 100,0 mm para Cabaceiras, PB referente ao período 1926 a 1945.

Utilizando-se dos mesmos processos da Figura 1, a Figura 2 mostra o intervalo de tempo de 1946- 1965, no qual apresentou dezoito anos secos e dois anos chuvosos, com destaque para os anos de 1964 e 1965 que atingiu o valor anual de 354,3 e 775,5 mm, observar que nas classes de frequências entre 300,0 – 399,9 e a de 700,0 – 799,9 foram maiores que a média histórica.

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Figura 2. Histograma e distribuição de frequência dos totais de chuvas anuais em intervalos de classes regulares de 100,0 mm para Cabaceiras, PB referente ao período 1946 a 1965.

Referente ao período 1966 a 1985, na Figura 3 utilizou-se dos mesmos processos já des-crito, o qual mostra uma frequência de dezesseis anos, para o intervalo de precipitação com índices superiores a 336,6 mm (média histórica). A frequência de precipitação abaixo da média anual histórica é de quatro anos. Destaca-se o ano de 1977 com 704,5 mm de índices pluviomé-tricos ocorridos e o ano de 1980 com um total anual de 203,6 mm, sendo considerados anos atípicos devido à variabilidade atmosférica.

Figura 3. Histograma e distribuição de frequência dos totais de chuvas anuais em intervalos de classes regulares de 100,0 mm para Cabaceiras, PB referente ao período 1966 a 1985.

A Figura 4 mostra a frequência de precipitação no intervalo de tempo de 1986 a 2005, perfazendo um intervalo de ciclo em 20 anos, com seis anos de chuvas abaixo e quinze anos com chuvas acima da média histórica. A variabilidade dos quinze anos com médias pluviomé-tricas acima fluíram entre 300,0 a 799,9 mm, enquanto as variabilidades dos índices pluviomé-tricos abaixo da média histórica oscilaram entre 62,9 a 299,1 mm.

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Figura 4. Histograma e distribuição de frequência dos totais de chuvas anuais em intervalos de classes regulares de 100,0 mm para Cabaceiras, PB, referente ao período 1986 a 2005.

Finalmente o ciclo de 2006-2011, Figura 5, totalizando seis anos com dados observados, sendo que destes seis anos um ano obtive chuva abaixo da normal histórica com flutuação va-riou de 288,1 mm anual, ao passo que os cinco anos restante para a complementação do ciclo os índices pluviométricos fluíram acima da média histórica com oscilação entre 379,9 a 736,8 mm. Destacamos o (ano de 2008 como o ano de máximo índice pluviométrico (736,8 mm).

A figura 5. Representa a curva da distribuição dos totais anuais de precipitações e mostra suas variabilidades espacial e temporal nos decorrer dos anos (1992 – 2010).

Observa-se que mesmo com anos abaixo da média histórica (336,6 mm), a captação da água de chuva ainda continua sendo viável e de fácil coleta, o que possibilita o planejamento de construções de reservatórios para o armazenamento da água, ao passo que em anos de preci-pitações acima da média histórica, os excedentes de água poderiam ser utilizados em outras finalidades, tais como: construções de barragens subterrâneas, médios e pequenos açudes os quais auxiliarão as comunidades a ter água de boa qualidade e desta forma, estas poderão se utilizar desta barragem e açudes como melhor forma de sobrevivência; e assim como, em ter-renos baixios, os quais terão condições de plantios precoces onde possam utilizar a umidade de solo após o seu secamento.

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Figura 6. Precipitação total anual em função do período de tempo de 1926 a 2011 para o muni-cípio de Cabaceiras, PB.

Isso demonstra, portanto, que a priori não há indícios de redução de chuva nesta local, quando se comparam ciclos de anos com outros, embora exista uma culminante variabilidade espacial e temporal na quantidade do volume de chuva observada de um ano para outra, de-monstrando que as variabilidades acima especificadas não impedem que sejam planejadas e construídas cisternas, pequenos e médios açudes, barragem subterrânea e/ou outros meios para a captação e armazenamento de águas pluviais para o consumo humano, vegetal e animal. Conclusões

Notam-se as questões dos ciclos para a agricultura, onde os gestores públicos devem in-centivar a produção nos ciclos chuvosos e diminuir os incentivos nos ciclos secos, reduzindo desta forma os desperdiço dos recursos naturais, financeiros e humanos.

As reversões dos ciclos chuvosos e secos com relação aos lençóis freáticos e as recargas dos poços ora em atividade e inativos devem ser fiscalizadas com maiores critérios de armaze-namento de água, com o rebaixamento do lençol freático ocorre uma maior contribuição para o rebaixamento dos níveis dos rios.

Na série de precipitação estudada temos trinta e três anos com chuvas abaixo da média, dois anos com chuva entre a normalidade e cinquenta e um anos com chuvas acima da média histórica.

Também se constata que a água proveniente das chuvas, em geral, escorre para os rios e dessa forma, atualmente não existe condições de armazenamento de água, surgindo, então, a necessidade de focalizar esforços para a criação de nova forma que possam contribuir e viabi-lizar este armazenamento de água, como por exemplos, pode-se citar: cisternas, adutoras, pe-quenos e médios açudes, barragens subterrâneas, reservatório de água e outras maneiras de armazenamento de águas. Pois, a utilização destes servirá para solucionar, em parte, os proble-mas da população relacionados com captação da água das chuvas.

Mesmo com as distribuições e ocorrências das chuvas irregulares e com atuações dos fa-tores meteorológicos sofrendo bloqueios que impedem as regularidades, existem condições ne-cessária e suficiente de captação e armazenamento, bastando para isto: não só um bom plane-jamento, como também um adequado monitoramento da qualidade de água.

A variabilidade nos excedentes de água das chuvas poderia ser utilizada em outras finali-dades, tais como: construções de barragens subterrâneas, as quais auxiliarão as comunidades a ter água de boa qualidade e desta forma, estas poderão se utilizar desta barragem como me-lhor forma de sobrevivência; e assim como, em terrenos baixios, os quais terão condições de

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plantios precoces ou super precoces onde possam utilizar a umidade de solo após o seu período chuvoso.

No município de Cabaceiras, PB, não há indícios de diminuição de chuva nesta localidade, quando se comparam ciclos de anos com outros, embora exista uma elevada variabilidade es-pacial e temporal na quantidade de chuva observada de um ano para outra, demonstrando que as variabilidades acima especificadas não impedem que sejam planejadas e construídas cister-nas ou outros meios de armazenamento de água para o consumo humano, vegetal e animal.

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Capítulo 8

MUDANÇAS DA PRECIPITAÇÃO E DA TEMPERATURA MÁXIMA, MÍNIMA, MÉDIA DO AR MENSAL E ANUAL

Raimundo Mainar de Medeiros

Valneli da Silva Melo Francisco de Assis Salviano de Sousa

INTRODUÇÃO

O conhecimento das condições climáticas de uma região é necessário para que se pos-sam estabelecer estratégias, que visem o manejo adequado dos recursos naturais, planejando dessa forma, a busca por um desenvolvimento sustentável e a implementação das práticas agrí-colas viáveis e seguras para o meio ambiente e a produtividade agropecuária do estado da Pa-raíba.

Para melhor analisar o clima de uma região torna-se necessário uma caracterização de seus elementos constituintes, tais como: temperatura do ar, precipitação pluvial, umidade rela-tiva do ar, radiação solar, intensidade e direção predominante do vento. De acordo com Vianello e Alves (2002), o clima é uma generalização ou a integração, o sequenciamento das condições do tempo para um período maior ou igual há 30 anos e o tempo é a descrição instantânea do estado da atmosfera. A climatologia é uma ciência indispensável para muitas outras áreas do conhecimento e em diversas atividades: zoneamento de biomas de acordo com as características climáticas, gerenciamento entre a sociedade e o meio ambiente, planejamento urbano, dentre outros usos, sendo seus métodos e aplicações inteiramente indutivos. Segundo Mendonça (2009) “a clima-tologia compõe o campo das ciências humanas e tem como propósito o estudo do espaço geo-gráfico a partir da interação da sociedade com a natureza”. Este conceito evidencia mais ainda a importância da climatologia para com a sociedade.

A temperatura é importante elemento meteorológico, o qual explica os estados energé-ticos e dinâmicos da atmosfera e consequentemente revela a circulação atmosférica, sendo ca-paz de facilitar e/ou bloquear os fenômenos atmosféricos (Dantas et al., 2000). Os seres vivos que povoam o planeta vivem adaptados à energia do ambiente. Além da variação diária, a tem-peratura varia também ao longo do ano, conforme a disposição da terra e da radiação solar. Assim, verifica-se que a temperatura do ar tem um efeito claro no desenvolvimento dos seres vivos, animal e vegetal, sendo necessária a utilização de métodos de estimativas de temperatura confiáveis e seguros para que se possa trabalhar com informações precisas.

A temperatura do ar exerce influência sobre diversos processos vitais das plantas, como a fotossíntese, respiração e transpiração, refletindo no crescimento vegetal e, sobre os estádios de desenvolvimento das culturas (Lucchesi, 1987). Os valores das temperaturas do ar máximas e mínimas estão associados à disponibilidade de energia solar, nebulosidade, umidade do ar e do solo, vento (direção e intensidade) e a parâmetros geográficos como topografia, altitude e latitude do local, além da cobertura e tipo de solo (Ometto, 1981; Pereira et al., 2002 apud Stras-sburger, 2011). E a amplitude térmica influencia na definição das épocas de semeadura, na es-colha de cultivares e na adoção de práticas de manejo que busquem modificar o ambiente de cultivo (STRASSBURGER, 2011).

O período de molhamento foliar pode ser estimado por sensores ou por meio do número de horas com umidade relativa maior ou igual a 90% (Sentelhas et al., 2008; Huber e Gillespie, 1992; Sutton et al., 1984). Sentelhas et al. (2008) ao estudar modelos empíricos utilizados para estimar período de molhamento foliar em 4 regiões da superfície terrestre com diferentes con-dições climáticas, observaram que o número de horas de umidade relativa maior ou igual a 90%

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possibilitou obter acurácia satisfatória da duração do período de molhamento foliar quando comparado a dados de sensores testados e calibrados sob condições de laboratório.

Medeiros et al. (2012) analisou a climatológica da precipitação no município de Bana-neiras - PB, no período de 1930-2011 como contribuição a agroindústria e constatou que os índices pluviômetros são essenciais a sustentabilidade agroindustrial. Objetiva-se compreender a variabilidade espaço-temporal da temperatura média do ar e da precipitação pluvial dentro do estado, visando suas flutuabilidades anuais para os tomado-res de decisões para projetos agrícolas, irrigação e recursos hídricos demostrando sua oscilação por microrregiões e a contribuição ao armazenamento de água. Materiais e métodos

Embora existam longas séries de dados de temperatura do ar para algumas localidades de uma dada região, pode não haver registro algum exatamente daquela localidade em que se está interessado. Outro fator diz respeito ao número de estações meteorológicas que é pequeno, tornando baixa a densidade das informações disponíveis sobre a temperatura, dificultando a caracterização do campo térmico. Estas situações são muito frequentes na prática e estimulam as concepções de técnicas que busquem estimar a temperatura em locais onde não há dados (Varejão-Silva, 2006).

Na metodologia elaborados valores da temperatura média do ar foram estimados pelo software Estima_T (Cavalcanti e Silva, 1994; Cavalcanti e Silva, 2006) estando disponível no site da Unidade Acadêmica de Ciências Atmosféricas da Universidade Federal de Campina Grande disponível em <http://www.dca.ufcg.edu.br/download/estimat.htm>.

O modelo empírico de estimativa da temperatura do ar é uma superfície quadrática para a temperatura média mensal, em função das coordenadas locais: longitude, latitude e altitude de conformidade com os autores Cavalcanti e Silva (2006), dada por:

T = C0 + C1 λ + C2Ø + C3h + C4 λ2 + C5 Ø2 + C6h2 + C7 λ Ø + C8 λ h + C9Øh

Onde: C0, C1,...., C9 são as constantes; λ, λ2, λ Ø, λ h longitude; Ø, Ø2, λ Ø latitude; h, h2, λ h, Ø h altura.

Também se pode estimar a série temporal de temperatura, adicionando a esta a anomalia de temperatura do Oceano Atlântico Tropical de acordo com Cavalcanti e Silva (2006).

Tij = Ti + AATij Onde: i= 1,2,3,...,12 j= 1950, 1951, 1952, 1953,...,2014.

Após foi elaborada planilha eletrônica com os dados obtidos com o Estima_T, e após calculado a média anual da temperatura média do ar. Utilizando pacotes em planilhas eletrô-nicas elaboram-se os gráficos das temperatura máximas, médias e mínimas e das precipitações históricas, máximos e mínimos absolutos

Os dados de precipitação médias mensais e anuais foram adquiridos do banco de dados da Superintendência de Desenvolvimento do Nordeste (SUDENE, 1990) e Agência Executiva de Gestão das Águas do Estado da Paraíba (AESA, 2013), para o período de 1926 a 2013. Os cálcu-los e a elaboração de gráficos da variabilidade mensal e anual da precipitação foram feita atra-vés de planilhas eletrônicas.

Dadas às informações climatológicas e dinâmicas do NEB, o município de Cabaceiras, tem seu regime de chuvas controlado pelo deslocamento meridional da Zona de Convergência In-tertropical (ZCIT). A sua atividade mais ao sul do Equador ocorre entre os meses de fevereiro a

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maio. Na estação chuvosa, a região também é influenciada por vórtices ciclônicos de altos ní-veis, linhas de instabilidade, aglomerados convectivos, a convergência de umidade, e pela con-vecção devido aos efeitos locais, que aumentam a cobertura de nuvens, a umidade relativa do ar e provocam chuvas de intensidades moderada a fraca no período chuvoso, sendo o fenômeno La Niña o principal fator para ocorrência de chuvas acima da média histórica provocando inun-dações, alagamento, enchentes, enxurradas e desmoronamentos.

Resultados e discussão

Na Tabela 1 observam-se as variações da temperatura máxima climatológica, desvio pa-drão, coeficiente de variância (Coef. Variância), máximo e mínimo absolutos da temperatura máxima do ar para o município de Cabaceiras.

Os dados de temperatura média máxima do ar representativas de Cabaceiras oscilam entre 28,1 ºC no mês de junho a 32,6 °C no mês de dezembro, sua temperatura média anual é de 30,5 °C, o quadrimestre quente ocorre entre os meses de novembro a fevereiro com flutua-ções entre 31,7 a 32,6 ºC, o quadrimestre frio ocorre nos meses de maio a agosto com flutuações variando entre 27,8 a 29,2 °C. Os desvios padrão e os coeficientes de variância não apresentam variações significativas para os elementos estudados.

Tabela 1. Temperatura máxima do ar; desvio padrão; Coeficiente de variância; máximos e mí-nimos valores absolutos para o município de Cabaceiras - PB.

Parâmetros/Meses Jan Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov Dez Anual Média 32,1 31,7 31,2 30,4 29,2 28,1 27,8 28,8 30,2 31,7 32,5 32,6 30,5

Desvio pa-

drão 0,4 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,4 0,4 0,3

Coef. variân-

cia 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0

Máximo abso-

luto 33,2 32,7 32,1 31,2 30,0 28,7 28,4 29,5 30,9 32,6 33,5 33,7 31,1

Mínimo abso-

luto 31,3 31,0 30,6 29,9 28,5 27,5 27,1 28,2 29,5 30,9 31,7 31,7 29,9

Na Figura 1 tem-se o demonstrativo da Temperatura máxima da máxima; média da má-

xima e mínima da máxima para o município de Cabaceiras. As oscilações das temperaturas máximas das máximas ocorrrem nos meses de outubro a fevereiro, as médias da máximas ocorrem nos meses de julho e agosto, as flutuações das temperatura mínima das máximas ocorrem nos meses de outubro a março.

Figura 1. Temperatura máxima da máxima; média da máxima e mínima da máxima para o mu-nicípio de Cabaceiras.

26,0

27,0

28,0

29,0

30,0

31,0

32,0

33,0

34,0

Tem

per

atura

: m

áxim

a da

máx

ima;

méd

ia d

a m

áxim

ae m

ínim

a da

máx

ima

(°C

)

máxima da máxima média da máxima mínima da máxima

59

Na Tabela 2 observam-se as variações da temperatura média climatológica, desvio pa-

drão, coeficiente de variância (Coef. Variância), máximo e mínimo absolutos da temperatura mínima do ar para o município de Cabaceiras.

Os dados de temperatura média do ar representativas de Cabaceiras oscilam entre 22,1 ºC no mês de julho a 25,3 °C nos meses de dezembro e janeiro, sua temperatura média anual é de 24 °C, o quadrimestre quente ocorre entre os meses de novembro a fevereiro com flutuações entre 25 a 25,3 ºC, o quadrimestre frio ocorre nos meses de maio a agosto com flutuações vari-ando entre 22,1 a 23,7 °C. Os desvios padrão e os coeficientes de variância não apresentam variações significativas para os elementos estudados. Tabela 2. Temperatura média do ar; desvio padrão; Coeficiente de variância; máximos e míni-mos valores absolutos para o município de Cabaceiras - PB.

Parâmetros/Meses Jan Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov Dez Anual Média 25,3 25,1 24,8 24,5 23,7 22,6 22,1 22,4 23,3 24,3 25,0 25,3 24,0

Desvio pa-

drão 0,4 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,4 0,4 0,3

Coef. variân-

cia 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0

Máximo absoluto 26,4 26,2 25,7 25,3 24,4 23,2 22,7 23,0 24,0 25,2 25,9 26,4 24,6 Mínimo absoluto 24,5 24,4 24,3 23,9 23,0 22,0 21,5 21,8 22,6 23,5 24,2 24,4 23,4

Na Figura 2 tem-se o demonstrativo da temperatura média da máxima; média da média e

média da mínima para o município de Cabaceiras. As oscilações das temperaturas médias da minima ocorrem nos mess de julho e agosto, as flutuações das temperatura mínima das máximas ocorrem nos meses de outubro a março e as flutuações médias da média registram-se valores baixos entre os meses de junho a agosto.

Figura 2. Temperatura média da máxima; média da média e média da mínima para o município de Cabaceiras.

Na Tabela 3 observam-se as variações da temperatura média climatológica, desvio pa-drão, coeficiente de variância (Coef. Variância), máximo e mínimo absolutos da temperatura mínima do ar para o município de Cabaceiras.

Os dados de temperatura mínima do ar representativas de Cabaceiras oscilam entre 17,9 ºC no mês de julho a 20,8 °C no mês de março, sua temperatura média anual é de 19,7 °C, o quadrimestre quente ocorre entre os meses de dezembro a março com flutuações entre 20,6 a

21,0

22,0

23,0

24,0

25,0

26,0

27,0

Tem

per

atura

: m

édia

da

máx

ima;

méd

ia

da

méd

ia e

méd

ia d

a m

ínim

a (°

C)

média da máxima média da média média da mínima

60

20,8 ºC, o quadrimestre frio ocorre nos meses de junho a setembro com flutuações variando entre 17,8 a 18,8 °C. Como a temperatura é inversamente proporcional à umidade relativa do ar assemelha-se ao estudo de Strang (1972). Os desvios padrão e os coeficientes de variância não apresentam variações significativas para os elementos estudados.

Tabela 3. Temperatura mínima do ar; desvio padrão; Coeficiente de variância; máximos e míni-mos valores absolutos para o município de Cabaceiras - PB.

Parâmetros/Meses Jan Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov Dez Anual Média 20,7 20,8 20,8 20,5 19,8 18,8 17,9 17,8 18,8 19,6 20,1 20,6 19,7

Desvio pa-

drão 0,4 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,4 0,4 0,4 0,3

Coef. variân-

cia 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0

Máximo abso-

luto 21,8 21,8 21,7 21,3 20,6 19,4 18,5 18,5 19,6 20,4 21,1 21,7 20,2

Mínimo abso-

luto 19,9 20,1 20,2 19,9 19,2 18,2 17,3 17,3 18,2 18,8 19,3 19,7 19,1

Na Figura 3 tem-se o demonstrativo da temperatura mínima da máxima; média da mí-

nima e mínima da mínima para o município de Cabaceiras. As oscilações das temperaturas mínimas da minimas ocorrem nos mess de julho e agosto, as flutuações das temperatura mínima das máximas ocorrem nos meses de outubro a março e as flutuações médias da média regsitram-se valores baixos entre os meses de junho a agosto.

Figura 3. Temperatura mínima da máxima; média da mínima e mínima da mínima para o mu-nicípio de Cabaceiras.

Na Tabela 4 tem-se o demonstrativo das oscilações da precipitação média histórica; des-

vio padrão; Coeficiente de variância (Coef. Variância); máximos e mínimos valores absolutos para o município de Cabaceiras.

A precipitação média anual é de 338,8 mm, as flutuações mensais ocorrem entre 3,3 mm no mês de outubro a 59,9 mm no mês de março. Seu quadrimestre chuvoso ocorre entre os meses de fevereiro a maio com flutuações entre 39,2 a 59,8 mm, o quadrimestre seco ocorre entre os meses de setembro a dezembro com flutuações de 3,3 a 9,7 mm. Os desvios padrões apresentam valores que superam as médias históricas com exceção os meses de maio a julho. Os coeficientes de variância não apresentam valores significativos em relação à média histórica. As precipitações máximas absolutas ocorreram em todos os meses e superam as médias clima-tológicas mensais meses nos meses de outubro a dezembro, estes valores máximos absolutos

17,0

18,0

19,0

20,0

21,0

22,0

Tem

per

atura

mín

ma

da

máx

ima;

méd

ia

da

mín

ima

e m

ínim

a da

mín

ima

(°C

)

mínima da máxima média da mínima mínima da mínima

61

ocorrem por ações isoladas de algumas atividades anômalas dos fatores provocadores das pre-cipitações na área de estudo. Observa-se que na precipitação mínima absoluta registra-se o va-lor zero, ou seja, não ocorreram chuvas mínimas.

Tabela 4. Precipitação histórica média; desvio padrão; Coeficiente de variância; máximos e mí-nimos valores absolutos para o município de Cabaceiras - PB.

Parâme-

tros/Meses Jan Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov Dez Anual

Média 23,0 39,2 59,8 59,0 41,9 42,6 36,2 14,7 5,1 3,3 4,3 9,7 338,8 Desvio padrão 40,9 48,6 70,2 62,1 39,7 36,4 33,8 17,7 9,8 12,2 8,8 22,5 198,8

Coef. variân-

cia 1,8 1,2 1,2 1,1 0,9 0,9 0,9 1,2 1,9 3,7 2,1 2,3 0,6

Máximo abso-

luto 279,2 183,8 386,0 271,2 184,8 176,0 154,8 71,0 50,0 91,4 45,0 157,0 775,5

Mínimo abso-

luto 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 23,8

Na Figura 4 tem-se a representações da precipitação média histórica; máximas e mínimas

absolutas para o município de Cabaceiras. A curva a precipitação histórica e de grande flutuação de irregularidade e apresentam

seus meses de fevereiro a junho com os maisores índices luviometricos e os meses de agsoto a dezembro com os baixos índices luviometricos. As precipitações máximas absolutas ocorreram todos os meses e suas flutuações dependem dos sistemas sinóticos atuante nos períodos chuvosos e secos as precipitações mínimas absolutas foram regitradas sem ocorrencias de chuva o ano inteiro.

Figura 4. Precipitação histórica média; máximos e mínimos valores absolutos para o município de Cabaceiras.

A Figura 5 representa a distribuição da precipitação média histórica e seus percentuais mensais para o município de Cabaceiras. Os meses de maiores contribuições com representati-vidade de 83% dos totais anuais das chuvas correspondem os meses de fevereiro a julho e entre os meses de agosto a janeiro as chuvas representam 17% do total anual as quais não contri-buem para os plantios e represamentos das águas.

0,0

50,0

100,0

150,0

200,0

250,0

300,0

350,0

400,0

Pre

cipit

ação

his

tóri

ca;

máx

ima

abso

luta

e

mín

ima

abso

luta

(m

m)

Precipitação histórica Precipitação máxima absolutaPrecipitação mínima absoluta

62

Figura 5. Precipitação média histórica e seus percentuais mensais para o município de Cabacei-ras. Conclusões

Observa-se que durante os meses de maio a junho os totais pluviométricos são elevados. A distribuição da precipitação pluviométrica ocorre de forma irregular e com grande variação durante todo o ano.

As flutuações da temperatura média do ar decorrem dos sistemas sinóticos atuantes na época do período chuvoso e do período seco tal como dos impactos no meio ambiente e estas flutuações podem estarem relacionadas com os fatores provocadore e/ou inibidores dos índices pliviometricos interregionais.

jan23,07%

fev39,212%

mar59,818%

abr59,017%

mai41,912%

jun42,613%

jul36,211%

ago14,74%

set5,11%

out3,31%

nov4,31%

dez 9,73%

63

CAPÍTULO 9

EVENTOS DE PRECIPITAÇÃO EXTREMA

Raimundo Mainar de Medeiros

Edilene Dias Santos Leandro Fontes de Sousa

Francisco de Assis Salviano Sousa Introdução

As constantes mudanças no clima estão provocando aumento nas ocorrências de eventos climáticos extremos no mundo inteiro. No Brasil, esses eventos ocorrem, principalmente, como enchentes (fortes chuvas) e secas prolongadas (Marengo et al.,2010). No Nordeste do Brasil (NEB) os impactos são ainda maiores devido à grande variabilidade na ocorrência de precipita-ção dessa região. Os principais sistemas responsáveis pela ocorrência de precipitação no NEB são: Zona de Convergência Intertropical (ZCIT), Vórtices Ciclônico de Altos Níveis (VCAN), Linha de Instabilidade (LI), Zona de Convergência do Atlântico Sul (ZCAS), Brisas (Marítima e Terres-tres) e as Perturbações Ondulatórias nos ventos Alísios (POAS) (Molion e Bernardo, 2002). O El Niño – Oscilação Sul (ENOS) é outro modo de variabilidade climática que influência na ocorrência de precipitação do NEB.

Estudos sobre as características intrínsecas dos eventos extremos têm sido alvos de inú-meras pesquisas (Min et al., 2003; Piccarreta et al., 2004; Blain, 2010; Zhai et al., 2010). Neste sentido, o Índice de Precipitação Normalizada (SPI) é amplamente aceito e utilizado pela comu-nidade científica, por que ele permite determinar a intensidade, o período e a duração de um evento extremo de seca (chuva). Inicialmente McKee et al., (1993) propuseram o índice para quantificar as secas, mas muitos estudos tem utilizado para quantificar eventos de chuva (Wu et al., 2001; Bordi et al., 2004).

Secas prolongadas tornam a água um recurso indisponível e até escasso provocando a migração da população para outras regiões em busca de melhores condições de sobrevivência de vida. A falta de precipitação atrapalha o desenvolvimento da agrícola e a agropecuária tra-zendo consequências negativas para a economia da região. Nas plantas, a falta de água prejudica o seu desenvolvimento em suas diversas fases de crescimento, principalmente, quando este pro-blema ocorre durante fases fenológicas nas quais elas necessitam de maiores quantidades de água, como, por exemplo, durante a floração e frutificação (Fietz et al., 1998).

A precipitação pluvial é um dos elementos meteorológicos que apresenta maior variabili-dade, tanto em quantidade, quanto em distribuição mensal e anual de uma região para outra (Almeida, 2003). Segundo Aragão (1975), a principal razão da existência do semiárido nordes-tino é a ausência de um mecanismo dinâmico que provoque movimentos ascendentes.

Os eventos extremos são os principais causadores da maioria dos desastres naturais ocor-ridos nos últimos anos e têm afetado diretamente a população. Como consequências destes de-sastres ocorrem perdas de vidas humanas e animal, prejuízos na economia, agricultura, trans-porte, saúde e moradia além de causar impactos graves aos mais variados ecossistemas.

As fortes chuvas provocam inundações, alagamento, cheias em zonas rural e urbanas, e consequentemente mortes por afogamentos, deslizamentos de terras, desabamentos de prédios entre outros desastres.

Medeiros et al., (2014) Analisaram-se as ocorrências de eventos extremos de precipita-ção em Campina Grande, com dados diários de precipitação que compreende os anos de 1970 – 2010. Os eventos extremos analisados foram os de maior intensidade de precipitação diária para os anos estudados. Os resultados mostraram que houve mudança no comportamento das ocorrências de precipitação a partir da década de 70 na área de estudo. Ocorreu intensificação

64

na precipitação máxima apresentando maior número de eventos com valores de precipitação superior a 80 mm. Não houve, de modo geral, relação direta entre a intensificação na precipita-ção e ocorrências com eventos de ENOS. Eventos extremos foram evidentes entre os meses da estação chuvosa, com 88% das ocorrências e 12% na estação seca.

Medeiros (2012) analisou a climatologia da precipitação no município de Bananeiras - PB, no período de 1930-2011 como contribuição à Agroindústria e constatou que os índices pluviômetros são essenciais à sustentabilidade agroindustrial.

Marengo et al., (2010) ao fazer uma comparação de eventos extremos observados e si-mulados de precipitação e temperatura durante a última metade do século XX, verificaram que no período analisado houve evolução positiva dos eventos de precipitação extrema (R50 mm) no sudeste da América do Sul, Central Norte da Argentina, noroeste do Peru e Equador, en-quanto tendências negativas são verificadas no sul do Chile.

De maneira geral, pode-se dizer que o aquecimento global, em um futuro próximo, tende a apresentar um cenário de clima mais extremo, com maiores ocorrências de estiagens e inun-dações. Logo, é importante saber a frequência e a intensidade com que esse fenômeno meteo-rológico vem ocorrendo nas últimas décadas. Materiais e métodos

Dados diários de precipitação pluviométrica que compreende os anos de 1926 – 2012 foram fornecidos pela Agencia Executiva de Gestão de Águas da Paraíba (AESA) e pela Superin-tendência do Desenvolvimento do Nordeste (SUDENE, 1990).

As análises estatísticas dos dados foram desenvolvidas por planilhas eletrônicas. Ava-liou-se a ocorrência dos eventos extremos de precipitação de maior intensidade em cada ano, como também o dia de sua ocorrência.

A análise das características de eventos extremos com os eventos de ENOS – El Niño Os-cilação Sul (Tabela 1) foi realizado pela classificação dos anos, em anos de ocorrência de um evento de El Niño e anos de ocorrência de um evento de La Niña, da série de estudo. Resultados e discussão

No diagnóstico dos eventos extremos de precipitação do período de 1926-2012 para o município de Cabaceiras - Paraíba (Figura 1) demonstra que na década de 90 ocorreu maior variabilidade com índices de precipitação variando, eventos extremos foram registrados em diversos anos e sua intensidade é aleatória e dependeram dos sistemas atmosféricos atuantes.

Destaca-se que para a década 2000 as chuvas extremas registradas foram mais intensas que nas demais décadas pacatas. As precipitações extremas registradas no ano 2000 foram as-sim observadas: 2000 em 14/02 com 52 mm; 2001 no dia 27 de junho com 44,2 mm; 2002 no dia 15/02 com 172 mm; no ano de 2003 no dia 14 de maio com 82,2 mm; em 2004 para o dia 04 de fevereiro com 80,3 mm; no ano de 2005 no dia 19 de março com 53,2 mm; 2006 no dia 16 de fevereiro com 62,2; ano 2007 em 1 de março com 53,3 mm; 2008 em 18 de março com 2182; 2009 em 24 de fevereiro com 82,2; 2010 em 18 de junho com 57,1 mm e 2011 em 2 de março com 50,3

Notou-se também que ocorreu relação direta entre a intensificação na precipitação e ocorrências com eventos de ENOS (Figura 3) em alguns anos a relação foi constatada. Em geral, no nordeste os ENOS alteram os totais pluviométricos da região e também a ocorrência de pe-ríodos secos (Carvalho, 2009). Eventos extremos de precipitação são mais evidentes entre os meses da estação chuvosa que se estende de fevereiro a junho, (Tabela 1), que representam a distribuição de eventos extremos distribuídos dentro do mês do período de 1926 a 2012. Esses eventos apesar de não serem tão frequentes possuem grande quantidade de água que é sufici-ente para proporcionar grandes estragos e prejuízos locais.

65

Tabela 1. Representação dos números de ocorrência mensais de eventos extremos da máxima precipitação anual durante o período de 1926 a 2012 em Cabaceiras - PB.

Meses jan fev mar abr mai jun jul ago set out Nov dez

N. even-

tos

6 23 30 15 8 9 6 1 1 0 1 1

Figura 1. Precipitação máxima anual (mm) durante o período de 1926 a 2012 em Cabaceiras.

Tabela 2. Período, Classificação (Classif.) e Intensidade (Intensid.) do El Niño e La Niña – Osci-lação Sul no período de 1926 a 2012.

Período Classif. Intensid. Período Classif. Intensid. Período Classif. Intensid. 1886 La Niña Forte 1877-1978 El Niño Forte 1972-1973 El Niño Forte 1924-1925 La Niña Mode-

rada 1888-1889 El Niño Mode-

rado 1976-1977 El Niño Fraco

1928-1929 La Niña Fraca 1896-1897 El Niño Forte 1977-1978 El Niño Fraco 1938-1939 La Niña Forte 1899 El Niño Forte 1979-1980 El Niño Fraco 1949-1951 La Niña Forte 1902-1903 El Niño Forte 1982-1983 El Niño Forte 1954-1956 La Niña Forte 1905-1906 El Niño Forte 1986-1988 El Niño Mode-

rado 1964-1965 La Niña Mode-

rada 1911-1912 El Niño Forte 1990-1993 El Niño Forte

1970-1971 La Niña Mode-rada

1913-1914 El Niño Mode-rado

1994-1995 El Niño Mode-rado

1973-1976 La Niña Forte 1918-1919 El Niño Forte 1997-1998 El Niño Forte 1983-1984 La Niña Fraca 1923 El Niño Mode-

rado 2002-2003 El Niño Mode-

rado 1984-1985 La Niña Fraca 1925-1926 El Niño Forte 2004-2005 El Niño Fraco 1988-1989 La Niña Forte 1932 El Niño Mode-

rado 2006-2007 El Niño Fraco

1903-1904 La Niña Forte 1939-1941 El Niño Forte 2009-2010 El Niño Fraco 1909-1910 La Niña Forte 1946-1947 El Niño Mode-

rado 2010-1011 El Niño

1995-1996 La Niña Fraca 1951 El Niño Fraco 2011-2012 El Niño 1998-2001 La Niña Mode-

rada 1953 El Niño Fraco 2012-2013 El Niño

2007-2008 La Niña Forte 1957-1959 El Niño Forte 2013-2014 El Niño 1963 El Niño Fraco 1965-1966 El Niño Mode-

rado

1968-1970 El Niño Mode-rado

Fonte: Monthly Weather Review

66

Na Tabela 3 tem-se a representatividade dos anos, dias/mês e índices de ocorrência da máxima precipitação anual durante o período de 1926 a 2014 em Cabaceiras - PB. Os valores dos índices foram retirados dos dados diários de precipitações registrados e com o seu maior valor de cada ano.

Tabela 3. Representação dos anos, dias/mês e índices de ocorrência da máxima precipitação anual durante o período de 1926 a 2012 em Cabaceiras - PB.

Ano Dia/Mês Índices Ano Dia/Mês Índices Ano Dia/Mês Índices 1926 25/mar 9,6 1956 19/mar 20,2 1986 02/fev 46,2 1927 24/fev 9,9 1957 14/mar 11,4 1987 21/mar 35 1928 30/nov 9,5 1958 11/jun 8,6 1988 25/fev 75 1929 15/mar 33,4 1959 10/jun 8,4 1989 18/abr 75 1930 25/jun 36,2 1960 25/mar 16 1990 13/jul 34 1931 22/abr 37,8 1961 13/jan 3,6 1991 29/mar 74,6 1932 05/jul 38,5 1962 12/mai 6,3 1992 04/abr 50 1933 08/abr 42,5 1963 28/fev 85 1993 13/jul 24 1934 09/mar 43,1 1964 24/mai 55 1994 20/fev 60 1935 31/mar 169,3 1965 13/jan 66,5 1995 26/mar 72,2 1936 11/fev 62 1966 12/abr 59 1996 07/abr 62,2 1937 07/abr 72 1967 23/mar 58 1997 23/mar 41,3 1938 04/mar 18 1968 24/jan 79,5 1998 29/mar 21,2 1939 31/mai 94 1969 04/abr 80 1999 15/mar 43,2 1940 25/fev 96 1970 25/abr 35 2000 14/fev 52 1941 05/mar 40,5 1971 08/abr 60,6 2001 27/jun 44,2 1942 20/jul 39,6 1972 12/fev 42 2002 15/fev 172 1943 01/fev 70,6 1973 03/ago 26,1 2003 04/mai 82,2 1944 17/jan 77,5 1974 15/abr 92 2004 04/fev 80,3 1945 18/jun 22 1975 04/dez 98 2005 19/mar 53,2 1946 04/mar 36 1976 12/fev 42,5 2006 16/fev 62,2 1947 24/jan 36 1977 19/set 50 2007 01/mar 53,3 1948 18/mai 8 1978 09/abr 68 2008 18/mar 218,2 1949 09/fev 12,5 1979 25/abr 85,2 2009 24/fev 82,2 1950 29/mai 83 1980 13/fev 35,5 2010 18/jun 57,1 1951 27/mai 9 1981 27/jan 77 2011 02/mar 50,3 1952 16/mar 4,3 1982 01/jun 37,4 2012 20/fev 30,5 1953 12/abr 20,3 1983 15/jun 18,5 1954 04/mar 19,3 1984 19/mai 40 1955 09/mar 84,5 1985 22/mar 50,9

Observa-se que a atuação dos eventos extremos para a área de estudo são mais frequen-tes nos meses de março, fevereiro e abril,

Conclusões

Ocorreu uma relação direta entre a intensificação na precipitação e ocorrências com eventos de ENOS. Destacando que em certo ano perceberam-se as influências do ENOS.

Eventos extremos de precipitação foram mais evidentes entre os meses da estação chu-vosa com 91% das ocorrências e apenas 8% foram observados na estação seca.

Mudança no comportamento dos índices pluviométricos na década de 90 foi constatada com variabilidade espaço-temporal na intensificação da precipitação máxima anual apresen-tando maior número de eventos com valores de precipitação igual ou superior a 50 mm. Com exceção os anos de 1998 e 1993.

As ocorrências de chuvas extremas foram mais atuantes no mês de março, seguido dos meses de fevereiro e abril para todo o período em estudo.

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Capítulo10

ANÁLISE HIDROCLIMÁTICA

Raimundo Mainar de Medeiros José Ivaldo Barbosa de Brito

Introdução

O clima exerce grande influência sobre o ambiente, atuando como fator de interações entre componentes bióticos e abióticos. O clima de toda e qualquer região, situada nas mais diversas latitudes do globo, não se apresenta com as mesmas características em cada ano (SO-RIANO, 1997). Em região de clima de áreas próximas contrastantes (de um lado chuvoso do outro semiárido) como o Nordeste do Brasil (NEB), o monitoramento da precipitação, princi-palmente durante o período chuvoso é muito importante para tomada de decisões que tragam benefício para população. Um bom monitoramento da precipitação pluviométrica é uma ferra-menta indispensável na mitigação de secas, enchentes, inundações, alagamentos (Paula et al. 2010).

Dentre os elementos do clima de áreas tropicais, a precipitação pluviométrica é o que mais influencia a produtividade agrícola (Ortolani e Camargo, 1987), principalmente nas regi-ões semiárida, onde o regime de chuvas é caracterizado por eventos de curta duração e alta intensidade (Santana et al. 2007), em função disto a sazonalidade da precipitação concentra quase todo o seu volume durante cinco a seis meses no período chuvoso (Silva, 2004).

O clima é definido como sendo o conjunto de condições meteorológicas (temperatura do ar, pressão atmosférica, ventos (direção e velocidade), umidade relativa do ar, evaporação, in-solação e precipitação), características do estado médio da atmosfera, em um dado ponto da superfície terrestre.

Os inventários de recursos climáticos para fins de zoneamento agrícola e estudos de pro-dutividade das plantas, baseiam-se primariamente na quantificação de condições de tempera-tura e umidade, obtidas em estações terrestres de monitoramento. Além dessas informações, o conhecimento das precipitações pluviométricas é indispensável para se compreender e contro-lar o ciclo natural da água, devido aos fluxos de massa e energia a ela associados. O impacto econômico e social resultante está ligado às consequências de suas manifestações externas, como inundações, desestabilização de encostas, épocas secas e por envolver necessidades cres-centes de conhecimento do comportamento da água no planejamento do desenvolvimento da economia energética, rural e urbana (Huntzinger e Ellis, 1993; Seiffert, 1996).

O impacto econômico e social resultante está associado às consequências de suas mani-festações extremas, como inundações, alagamentos, enchentes, cheias e secas. Vem surgindo nas últimas décadas um grande interesse sobre a climatologia e suas aplicações do ponto de vista global e suas variações espacial e temporal, resultante da conscientização de que a atuação humana vem exercendo uma influência poderosa sobre as camadas baixas da atmosfera, atra-vés de práticas que promovem um aquecimento global (efeito estufa) e do impacto da atividade humana sobre a camada de ozônio.

Muitos estudos recentes sobre informações hidrológicas, climatológicas, agroecológicas e agroclimáticos destinados à criação de modelos cognitivos extrapolados em modelos de ba-cias ou microbacias hidrográficas que levam em conta, os estudos agroclimáticos, a topografia, declividade do terreno, solos e cobertura vegetal.

Este estudo se constitui em uma análise do clima e das disponibilidades dos recursos hídricos superficiais e subterrâneos do município de Cabaceiras.

Estudos do monitoramento do clima, inicialmente voltados para a previsão do tempo (meteorologia) e zoneamento agroclimático, passaram recentemente a incorporar os temas li-

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gados às mudanças climáticas globais, visando o entendimento do sistema terrestre com pro-fundidade. Neste sentido, estudos sobre o comportamento das variáveis climáticas locais, tra-zem uma contribuição importante, porque as atividades humanas têm modificado o ambiente, resultando em notáveis modificações no fluxo de energia, dentro do sistema climático regional, mas com reflexos globais (Barreto e Curtis 1992). Materiais e métodos

O estudo foi realizado através do levantamento dos elementos do clima e dos recursos hídricos. Para a caracterização climática foram utilizados dados meteorológicos e suas analises, tais como série pluviométrica referente aos anos de 1926 a 2011; valores observados de inso-lação média mensal; estimativas das temperaturas pelo método de regressão linear múltipla, calculadas em função da latitude, longitude e altitude pelo software Estima_T disponível no site da Unidade Acadêmica de Ciências Atmosféricas da Universidade Federal de Campina Grande (DCA-UFCG).

A evapotranspiração potencial e a evaporação real foram estimadas a partir da fórmula de Thornthwaite e Mather (1955), por ser uma das equações que melhor explica o fenômeno no semiárido do Nordeste do Brasil.

A cobertura de nuvens e a umidade relativa do ar foram interpoladas das estações mete-orológicas dos municípios circunvizinhos. A direção e velocidade do vento, estimadas pela es-cala Beaufort, também foram interpoladas levando em consideração o relevo. O balanço hídrico foi estimado pelo software Balanço Hídrico (Centelhas et al., 1999). Resultados e discussão

Na Tabela 1 pode-se observar o comportamento da precipitação em termos de médias mensais históricas e os valores máximos absolutos e mínimos absolutos ocorridos no município no período 1926-2011. Observa-se que os totais mensais médios de chuva variaram entre 3,4 mm em outubro e 60,2 mm no mês de abril. O quadrimestre mais chuvoso são os meses de março (59,8 mm), abril (60,2 mm), maio (42,3 mm) e junho (43,5 mm), o que representa 205,8 mm (4 meses)-1, ou 61,1% do total anual, enquanto o quadrimestre menos chuvosos ocorrem de setembro a dezembro com um total pluviométricos nos quatro meses de apenas 21,7%, que representa 6,4% do total médio anual. O valor mínimo absoluto do total anual de chuva regis-trado foi de 3,6 mm. O valor total anual máximo absoluto de ocorrências de chuvas registrados na área de estudo foi de 775,5 mm ano-1. Os valores totais mensais absolutos máximos obser-vados oscilaram entre 45,0 mm/mês (novembro) e 386,0 mm mês-1 (março), ou seja, uma va-riabilidade temporal reativamente elevada. Tabela 1. Valores médios mensais das precipitações médias, máximas e mínimas observadas no período de 1926 a 2011, para o município de Cabaceiras.

Meses Precipitação média (mm)

Precipitação máxima obser-vada (mm)

Precipitação mínima obser-vada (mm)

Janeiro 23,0 279,2 0,0 Feve-reiro

39,2 183,8 0,0

Março 59,8 386,0 0,0 Abril 60,2 271,2 0,0 Maio 42,3 184,8 0,0 Junho 43,5 176,0 0,0 Julho 36,8 154,8 0,0

Agosto 14,9 71,0 0,0

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Setem-bro

5,2 50,0 0,0

Outubro 3,4 91,4 0,0 Novem-

bro 3,8 45,0 0,0

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9,3 157,0 0,0

Anual 336,6 775,5 3,6

O período chuvoso inicia-se no mês de fevereiro com chuva de pré-estação e prolonga-se até o mês de julho, o que se destaca é a frequência de irregularidade nas distribuições dos índices pluviométricos entre os meses (Tabela 1) e anos (Figura 1).

Figura 1. Flutuações anuais da precipitação histórica para o município de Cabaceiras.

Na Figura 1 observa-se a variação dos totais anuais das chuvas climatológicas para o

período de 1926-2011, onde se pode constatar que a média anual histórica é de 336,6 mm com 86 anos de observações. Durante o período analisado ocorreu grande variabilidade dos totais anuais de chuva podendo ser observada como nos anos de 1961 (3,6 mm) e 1962 (10,7 mm) e o ano de 1964 (775,5 mm), onde apresentaram os menores e maiores índices pluviométricos. O município apresenta uma série de 42 anos com precipitações abaixo da média histórica e 44 anos com índices pluviométricos acima da média.

A análise da série de dados de 1926 a 2011 possibilitou verificar um comportamento caracterizado por uma má distribuição das chuvas, definindo um período de grande escassez nos meses de setembro, outubro, novembro e dezembro e um período chuvoso entre fevereiro e julho no qual as chuvas situam-se próximo de 281,8 mm (6 meses)-1 (Tabela 1), represen-tando aproximadamente 84% do total anual. As precipitações mais intensas ocorrem entre março a junho.

A variabilidade temporal da evapotranspiração potencial e da evaporação real podem ser observadas na Figura 2, onde demonstra suas flutuações mensais, observa-se que nos meses de agosto a janeiro a evaporação real oscilam abaixo de 20,0 mm e nos meses de junho a setem-bro os valores da evapotranspiração potencial oscilam entre 80,0 a 100,0.

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Figura 2. Flutuações mensais da evapotranspiração potencial e evaporação real, para o municí-pio de Cabaceiras.

A evapotranspiração, fenômeno de transferência de água e de calor latente para a atmos-fera, é um importante parâmetro para se relacionar à dinâmica da atmosfera ou o clima do Nor-deste já que, nestas regiões, a taxa de evapotranspiração é alta, causando adaptações do solo e da cobertura vegetal (Silva, 1977). As temperaturas na região nordeste são elevadas, a umidade relativa do ar é baixa e as precipitações pluviométricas são inferiores a evapotranspiração po-tencial caracterizando um acentuado déficit hídrico.

A quantificação de atributos ligados à temperatura possibilita a definição do regime de temperaturas prevalecentes, indicativo para a adaptabilidade de cultivos e criações, previsão de épocas de plantio e previsão de safras. Braga e Silva (1990) e Braga (1992) citado por Seiffert (1996), os modelos de previsão das principais fenofases de cultivos agrícolas, indicam que as variáveis climáticas energéticas são efetivamente decisivas no desencadeamento da reprodu-ção vegetal.

A Figura 3 demonstra o comportamento das flutuações das temperaturas máximas, mí-nimas, médias e da amplitude térmica para o período compreendido entre 1950 a 2010. As va-riações dos índices da temperatura máxima, sendo o menor valor de 27,8 ºC em julho e a o maior valor 32,6 ºC em dezembro, com uma taxa anual de 23,5 ºC. A temperatura mínima anual é d 19,7ºC, com oscilações flutuando entre 17,8 ºC no mês de agosto a 20,8 ºC nos meses de fevereiro e março. Cabaceiras têm uma temperatura média anual de 24,0ºC e suas flutuações mensais oscilam entre 22,1 a 25,3 ºC, as amplitudes térmicas mensais flutuam entre 9,3 a 12,4 ºC com uma taxa anual de 10,8ºC.

Figura 3. Flutuações mensais das temperaturas: máximas, mínimas, média e amplitude térmica para o município de Cabaceiras, no período de 1950-2010.

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A variabilidade mensal e anual da umidade relativa do ar pode se observada na Figura

4, onde os máximos de umidade relativa do ar ocorrem nos meses de abril a julho e nos meses de setembro a novembro os menores índices de umidade relativa do ar.

Figura 4. Flutuações mensais da umidade relativa do ar para Cabaceiras.

A velocidade média do vento esta representada na Figura 5, onde nos demonstram a sua variabilidade mensal, observa-se que nos meses de março a julho ocorre a menor intensidade de vento e nos meses de agosto a fevereiro as maiores intensidade de vento são registradas, salienta-se que devido à flutuação da pressão atmosférica podem ocorrer formações de rede-moinho durante os meses de velocidades altas, espera também nesta época rajadas de ventos superiores a 15 m/s em área isoladas.

Figura 5. Flutuações mensais da velocidade do vento para o município de Cabaceiras.

A flutuação da insolação total no município pode ser observada na Figura 6, onde nota-se a variabilidade deste elemento mês a mês, os menores índices de insolação total acontecem nos meses de abril a setembro, e os maiores índices de insolação são registrados nos meses de outubro a março.

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Figura 6. Flutuações mensais da insolação total, para Cabaceiras.

Os dados de quantificação da insolação total são necessários para o desenvolvimento de estudos agrometeorológicos (ramo da meteorologia aplicada que investiga respostas dos orga-nismos vivos ao meio atmosférico), cujo objetivo busca é obter uma melhor integração dos cul-tivos agrícolas aos recursos climáticos.

Particularmente o seu efeito sobre o comportamento do desenvolvimento vegetal no que se refere à fotossíntese, evapotranspiração, fisiologia de plantas e desenvolvimento de pragas e doenças. Mais recentemente, os dados sobre insolação total vêm sendo avaliados com grande interesse quanto a seus efeitos adversos sobre plantas, animais e seres humanos, causados pela radiação ultravioleta em função da redução da camada de ozônio (Barret e Curtis 1992).

A Figura 7 mostra as flutuações de cobertura de nuvens, seguindo basicamente o com-portamento inverso da insolação total, no período de março a julho tem-se cobertura de nuvens máximas e nos demais meses a cobertura de nuvens oscilam devido à flutuação dos centros de pressões.

Figura 7. Flutuações mensais da nebulosidade total, para o município. Bacia hidrográfica, águas superficiais e de subsolo

A bacia hidrográfica do Açude Epitácio Pessoa está localizada na região Nordeste do Bra-sil, no estado da Paraíba, Figura 8, nas coordenadas geográficas situada entre os paralelos de 6,861o e 8,303o de latitude sul e os meridianos de 36,021º e 37,356º de longitude oeste, repre-sentativa a parte central do Estado da Paraíba. Contida na Bacia Hidrográfica do Rio Paraíba,

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na sub-bacia do rio Taperoá e na Região do Alto Curso do Rio Paraíba, estendendo-se pela me-sorregião geográfica da Borborema, cobrindo uma área total 12.385,64 km2, e que representa 21,9 % de toda a área territorial do estado da Paraíba, IBGE (1995), sendo responsável pelo abastecimento hídrico de aproximadamente 350.000 habitantes na cidade de Campina Grande, no estado da Paraíba, Medeiros e Medeiros (2000).

Figura 8. Flutuações mensais da insolação total, para o município Cabaceiras.

Nas sub bacias, a do Rio Taperoá e Alto Curso do Rio Paraíba, observam-se características

climáticas muito semelhantes entre si. De acordo com o clima da região, o ciclo pluviométrico se mostra curto e irregular, tanto espacialmente, quanto temporalmente, resultado de um clima predominantemente semiárido. Segundo a classificação climática de Köppen, o clima é do tipo BSwh’, isto é, semiárido quente, Varejão Silva et. al. (1987).

As condições climáticas pluviométricas da região apresentam em seu ciclo anual de um modo geral os períodos definidos, Figura 9, sendo o mais longo seco e intercalado por um perí-odo de chuvas muito curto e irregular. A estação seca (ausência de chuvas), de um modo geral, estende-se em torno de oito meses do ano em períodos normais, ou às vezes mais longos em períodos de estiagem.

Drenando uma área de 20.071,83 km², a Bacia Hidrográfica do Rio Paraíba é um dos sis-temas hidrográficos mais importantes do semiárido nordestino, totalmente incluída em terri-tório paraibano. Trata-se, pois, de uma bacia tipicamente de domínio estadual, SEMARH - Plano Estadual de Recursos Hídricos do Estado da Paraíba (2003), Figura 10.

A bacia integra as mesorregiões da Borborema, Agreste Paraibano e Litoral Paraibano e é composta pelas sub-bacias do rio Taperoá e as correspondentes as regiões do Alto, Médio e Baixos Cursos do Rio Paraíba.

As nascentes do rio ficam na mesorregião da Borborema, microrregião do Cariri Ociden-tal, nas proximidades do município de Sumé, no ponto de confluência dos rios do Meio e Sucurú. A desembocadura no Oceano Atlântico se situa na altura do município de Cabedelo. Situada na parte sudoeste do Planalto da Borborema, a região do Alto Curso do Rio Paraíba se situa entre as latitudes 7,3470 e 8,3030 Sul e entre as longitudes 36,1280 e 37,3560 a Oeste de Greenwich.

Limita-se ao sul e a oeste com o Estado de Pernambuco, e ao norte e a leste com a bacia do Taperoá e a região do Médio Curso do Rio Paraíba.

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Figura 9. Mapa de distribuição espacial das médias pluviométricas mensais sobre a bacia hidro-gráfica do açude Epitácio Pessoa (Boqueirão).

Nela estão inseridos total ou parcialmente os municípios: Amparo, Barra de São Miguel, Boqueirão, Cabaceiras, Camalaú, Caraúbas, Congo, Coxixola, Monteiro, Ouro Velho, Prata, São Domingos do Cariri, São João do Cariri, São João do Tigre, São Sebastião do Umbuzeiro, Serra Branca, Sumé e Zabelê.

Drena uma área de 6.717,39 km2 e possui como principal rio o Paraíba. Encontra-se com as regiões do Médio e Baixo Curso do Rio Paraíba, indo desaguar no Oceano Atlântico no muni-cípio portuário de Cabedelo. Além disso, recebe as contribuições dos rios Monteiro e Umbu-zeiro.

A sub-bacia do Rio Taperoá se situa na parte central do Estado da Paraíba, conformando-se sob as latitudes 6,8630 e 7,5760 Sul e entre as longitudes 36,1670 e 37,0230 Oeste. Faz parte do sistema drenangem do conjunto Rio Paraíba (Sub bacia do Taperoá e Regiões do Alto, Médio e Baixo Curso do Rio Paraíba).

Limita-se com as sub bacias do Espinharas e do Seridó a oeste, com a região do Alto Curso do Rio Paraíba ao sul, com as bacias do Jacu e Curimataú ao norte, e com a região do Médio Curso do Rio Paraíba a leste.

Seu principal rio é o Taperoá, de regime intermitente que nasce na Serra do Teixeira e desemboca no rio Paraíba, no Açude de Boqueirão (Açude Presidente Epitácio Pessoa). Drena uma área aproximada de 5.668,25 km2. Recebe contribuições de cursos da água como os rios São José dos Cordeiros, Floriano, Soledade e Boa Vista e dos riachos Carneiro, Mucuim e da Serra.

A Sub bacia do Rio Taperoá e Alto Curso do Rio Paraíba apresentam setores ondulados, forte ondulado e algumas áreas também montanhosas. As variações hipsométricas da topogra-fia assumem altitudes consideradas relevantes, nas quais os pontos culminantes atingem a co-tas acima de 600 metros.

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CLIMATOLOGIA - BACIA HIDROGRÁFICA

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Figura 10. Mapa do estado da Paraíba, dividido por bacias hidrográficas, com ênfase para região da bacia hidrográfica do Açude Epitácio Pessoa, SEMARH (2003).

Essa região é formada por rochas do período pré-cambriano. O tipo de solo predomi-nante na região da sub bacia do Taperoá e da Região do Alto Curso do Rio Paraíba é do tipo Bruno Não Cálcico de pouca espessura, que cobre todo cristalino existente na área de abran-gência, com a presença de Litólicos, Solonetz Solodizado, Regossolos e Cambissolos.

Sob o ponto de vista toxonômico, a bacia apresenta uma associação de solos Litólicos, Solonetz Solodizado, Regossolos e Cambissolos e afloramentos. Os solos Litólicos predominam com relação aos outros, tornando a bacia quase que impermeável.

Siqueira (1964) constata a ocorrência de fendas e fissuras, mas na maioria não são in-terligadas em rede, impossibilitando o fluxo e favorecendo a salinização das águas subterrâ-neas, Dentro desse universo de rochas cristalinas ocorrem pequenas “ilhas” de rochas sedimen-tares, as denominadas bacias interiores, como as bacias do Araripe, Rio do Peixe e Iguatu, entre outras, as quais, tendo em vista as condições favoráveis para a ocorrência de água subterrânea, tornam-se muito importantes para a região com relação à questão hídrica.

As vazões dos poços são bastante modestas, ou seja, inferiores a 3,25 m3/h para rebai-xamento do nível da água de 25 metros, com capacidade específica 47 inferior a 0,13 m3/h/m, em média. Além disso, as águas do subsolo são, em geral, salinizadas com valores totais de sais dissolvidos-TSD variando de 500 a 35.000 mg/l (DNPM/CPRM, 1983). Nesta província predo-minam rochas cristalinas, ou seja, gnaisses, xistos, migmatitos, granitos, quartzitos entre outras, apresentando, em geral, um potencial hidrogeológico muito fraco, pois os aquíferos estão res-tritos às zonas fraturadas.

Essa deficiência está relacionada diretamente com as condições de ocorrência e circula-ção das águas subterrâneas, que é agravada em função das características do clima semiárido que provoca taxas elevadas de salinidade nas águas.

A vegetação predominante na bacia do Rio Taperoá e Alto Curso do Paraíba são do tipo Caatinga hiperxerófila, hipoxerófila, floresta caducifólia e subcaducifólia, uma vegetação tipo savana estépica, “estacional-decidual, portanto com os estratos arbóreos e gramíneos – lenho-sos periódicos e com numerosas plantas suculentas, sobretudo cactáceas” IBGE (1995).

Em alguns trechos a caatinga se apresenta densa, com vegetação rasteira constituída por herbáceos espinhosos e arbustos densos. Em outros setores mais secos, a vegetação perde to-talmente as folhas no verão. As espécies dominantes são: Caroá, Catingueira, Coroa de Frade, Faveleiro, Imburana, Imbuzeiro, Juazeiro, Jurema, Macambira, Marmeleiro, Mimosa, Mofumbo, Oiticica, Pinhão Bravo, Velame e Xique-xique. As áreas desmatadas e utilizadas para a agricul-tura são em geral ocupadas pelas culturas de palma forrageira, agave, algodão, milho e feijão.

Região do

Alto

Sub-

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Balanço hídrico climatológico No Nordeste do Brasil, em especial na região semiárida nordestina, que frequentemente

enfrenta os problemas da seca e estiagens prolongadas dentro do período chuvoso, estas con-dições se tornam ainda mais graves (Nobre e Melo, 2001). Atualmente é enorme a demanda por recursos hídricos, é importante o conhecimento, do ciclo da água, principalmente das variáveis climáticas, precipitação evapotranspiração, evaporação, umidade relativa (Horikoshi, 2007).

Assim, de acordo com Camargo (1971, apud, Horikoshi, 2007), para saber se uma região apresenta deficiência ou excesso de água ao longo do ano, é necessário comparar dois termos contrários do balanço, a precipitação (responsável pela umidade para o solo) e a evapotranspi-ração que utiliza essa umidade do solo. Segundo Pereira et al. 2002; Horikoshi, 2007, a água disponível para o consumo e uso do homem pode ser quantificada pelo balanço hídrico clima-tológico, em que fica evidente a variação temporal de períodos com excedente e com deficiência hídricas, permitindo, dessa forma, o planejamento agrícola.

O planejamento hídrico é a base para se dimensionar qualquer forma de manejo inte-grado dos recursos hídricos, assim, o balanço hídrico permite o conhecimento da necessidade e disponibilidade hídrica no solo ao longo do tempo. O balanço hídrico como unidade de geren-ciamento, permite classificar o clima de uma região, realizar o zoneamento agroclimático e am-biental, o período de disponibilidade e necessidade hídrica no solo, além de favorecer ao geren-ciamento integrado dos recursos hídricos e também a viabilidade de implantação e monitora-mento de sistemas de irrigação ou drenagem numa região. De acordo com – Lima e Santos, 2009; Thornthwaite, 1948; Thornthwaite e Mather, 1955 – elaboraram um sistema de contabi-lidade para obter os déficits e/ou excessos de água, a que denominaram balanço hídrico.

Neste balanço o solo é um “depósito”, a precipitação é a “entrada” e a evapotranspiração representa a “saída”. Partindo-se de uma capacidade de água disponível (CAD) apropriada ao tipo de planta cultivada, produz resultados úteis para a caracterização climatológica da região e informa sobre a distribuição das deficiências e excessos de precipitação, do armazenamento de água no solo, tanto na escala diária como mensal.

A Tabela 2 e a Figura 11 mostram o Balanço hídrico climático médio (período 1926-2011) para o município de Cabaceiras. Observa-se que o regime de chuvas anual, com uma es-tação seca bem definida, associado à má distribuição das chuvas durante a estação chuvosa e à pobreza de nutrientes dos solos, em geral, exige alto nível técnico para a produção agrícola, sendo recomendável a adoção de práticas de manejo que visem conservar a água no solo ou a irrigação. A falta de água nos meses de setembro a dezembro limita o uso da terra, tornando praticamente inviável o cultivo nessa época do ano, exceto com a prática da irrigação.

Não ocorrem excedentes hídricos e as deficiências hídricas estão presentes em todos os meses do ano exceto em anos em que os índices pluviométricos ocorreram acima da normali-dade como sendo 1964 o ano mais chuvoso com 775,5 mm, seguidamente dos anos de 2004 com 755,8 mm e 2008 com 736,8 mm (Figura 2). Tabela 2. Resumo do balanço hídrico climatológico normal. PREC = Precipitação; ETP = Evapo-transpiração potencial; EVR = Evaporação real; DEF = Deficiência hídrica; EXC = Excedente hí-drico.

Meses/Parâmetros PREC (mm) ETP (mm) EVR (mm) DEF (mm) EXC (mm)

Fev 39,2 110 39,2 70,8 0 Mar 59,8 115,8 59,8 55,9 0 Abr 60,2 105,2 60,2 45 0 Mai 42,3 96,5 42,3 54,2 0 Jun 43,5 81,1 43,5 37,6 0 Jul 36,8 78,2 36,8 41,4 0

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Ago 14,9 81,8 14,9 66,9 0 Set 5,2 90,7 5,2 85,5 0 Out 3,4 108,5 3,4 105,1 0 Nov 3,8 115,6 3,8 111,9 0 Dez 9,3 126 9,3 116,7 0

Anual 336,6 1231,6 338,4 890,1 0

Figura 11. Balanço hídrico climático médio (período 1962-2011) para o município de Cabacei-ras, Capacidade de Água Disponível (CAD) igual a 100 mm. Conclusões

As análises concretizadas neste estudo representam uma aproximação das potencialida-des do município, em termos de clima, recursos hídricos e das reais necessidades de água para as culturas de fundamental importância econômica, figuradas através do balanço hídrico.

A área estudada não apresenta restrições de temperatura para a maioria dos cultivos adotados, mas o regime de chuvas, com uma estação seca bem definida, associado à má distri-buição das chuvas durante a estação chuvosa e a pobreza de nutrientes dos solos, em geral, exigem alto nível técnico para a produção agrícola, sendo recomendável a adoção de práticas de manejo que visem conservar a água no solo e/ou a irrigação. A falta de água nos meses de setembro a dezembro limita o uso da terra, tornando praticamente inviável o cultivo nessa época do ano, exceto com a prática da irrigação.

Apresentando, em geral, um potencial hidrogeológico muito fraco, pois os aquíferos es-tão restritos às zonas fraturadas. Essa deficiência está relacionada diretamente com as condi-ções de ocorrência e circulação das águas subterrâneas, que é agravada em função das caracte-rísticas do clima semiárido que provoca taxas elevadas de salinidade nas águas;

Sugerem-se construções de cisternas caseiras para a captação das águas das chuvas, vi-sando uma melhoria da qualidade da água para o consumo humano.

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Capítulo 11

AVALIAÇÃO HÍDRICA POR MEIO DE MUDANÇAS CLIMÁTICAS

Raimundo Mainar de Medeiros

Introdução

O planejamento hídrico é a base para se dimensionar qualquer forma de manejo integrado dos recursos hídricos, assim, o balanço hídrico permite o conhecimento da necessidade e dis-ponibilidade hídrica no solo ao longo do tempo. O balanço hídrico, como unidade de gerencia-mento, permite classificar o clima de uma região, realizar o zoneamento agroclimático e ambi-ental, o período de disponibilidade e necessidade hídrica no solo, além de favorecer ao geren-ciamento integrado dos recursos hídricos (Lima e Santos, 2009). O clima exerce grande influência sobre o ambiente, atuando como fator de interações en-tre componentes bióticos e abióticos. O clima de toda e qualquer região, situada nas mais diver-sas latitudes do globo, não se apresenta com as mesmas características em cada ano no próprio local ou lugar (Soriano, 1997). A problemática das mudanças climáticas é um dos maiores desafios socioeconômicos e científicos que a humanidade terá que enfrentar ao longo deste século. De acordo com Jenkin et al. (2005), todo o planeta sofrerá com esses impactos, mas as populações mais pobres, dos países mais vulneráveis, certamente serão as mais susceptíveis aos seus impactos negativos. Os principais indícios do aquecimento global surgem das medidas de temperatura de es-tações meteorológicas desde 1860, em todo o globo. Os dados, com a correção dos efeitos de ilhas de calor, mostram que o aumento médio da temperatura foi de aproximadamente 0,6°C durante o século XX, os maiores aumentos foram em dois períodos: 1910 a 1945 e 1976 a 2000 (IPCC, 2001a). Ainda de acordo com os relatórios do IPCC (2001a e 2001b), há uma projeção de um aumento médio de temperatura do planeta entre 1,4 e 5,8ºC entre os anos de 1990 e de 2100. Em relação à precipitação, as previsões indicam que deve ocorrer um aumento na média anual, nas regiões de latitudes mais elevadas, assim como nas regiões equatoriais, em aversão a uma diminuição nas regiões subtropicais. Segundo Nobre e Assad (2005), a temperatura média global do planeta à superfície au-mentou progressivamente nos últimos 120 anos, com uma variação superior a meio grau Cel-sius. Na última década ocorreram os três anos mais quentes dos últimos 1.000 anos da história recente da Terra. Segundo o relatório do IPCC (Horikoshi e Fisch, 2007), que reforçou esses fatos, indicando como provável esse aumento da temperatura do ar seja consequência de ações antrópicas. No Nordeste do Brasil, em especial na região semiárida nordestina, que frequentemente enfrenta os problemas da seca e estiagens prolongadas dentro do período chuvoso, estas con-dições se tornam ainda mais graves (Nobre e Melo, 2001). Atualmente é enorme a demanda por recursos hídricos, sendo importante o conheci-mento do ciclo da água, principalmente das variáveis de climáticas, de precipitação e evapo-transpiração (Horikoshi e Fish, 2007). Assim, de acordo com Camargo (1971), para saber se uma região apresenta deficiência ou excesso de água ao longo do ano, é necessário comparar dois termos contrários do balanço, a precipitação, responsável pela umidade para o solo, e a evapotranspiração que utiliza essa umidade do solo. Segundo Pereira et al. (2002), a água disponível para o consumo e uso do homem pode ser quantificada pelo balanço hídrico climatológico, em que fica evidente a variação temporal de períodos com excedente e com deficiência hídricas, permitindo, dessa forma, o planejamento agrícola, complementando todo o uso da metodologia do balanço hídrico.

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O objetivo deste trabalho é avaliar as condições hídricas por meio do panorama de mu-danças climáticas e futuro da precipitação e temperatura do ar, com o intuito de buscar os in-dícios do aquecimento global no balanço hídrico climático do município de Cabaceiras. Posto que esta região, a maior parte do seu PIB é devido à agricultura (IBGE, 2012), a compreensão da precipitação é de grande valia para o setor agrícola e consequentemente da economia deste município, favorecendo um gerenciamento integrado dos recursos hídricos.

Materiais e métodos Para o desenvolvimento deste trabalho utilizou-se de séries de dados mensais e anuais de precipitação referente ao período de 86 anos de dados observados (1926-2011), fornecido pela Agência Executiva de Gestão das Águas do Estado da Paraíba (AESA, 2011). Os dados de tem-peratura foram estimados (por não existir estação meteorológica) pelo software Estima_t, dis-ponível no site da Unidade Acadêmica de Ciências Atmosféricas (UACA) da Universidade Fede-ral de Campina Grande (UFCG) http://www.dca.ufcg.edu.br/download/estimat.htm. Aplicou-se segundo o método do balanço hídrico de Thornthwaite e Mather (1955), para as condições médias e em seguida usou-se os cenários de precipitação mensal (redução de 10,0% e 20,0%) e de temperatura (acréscimo de 1,0ºC e 4,0ºC) de acordo com o IV Relatório de Avaliação do Painel Intergovernamental de Mudanças Climáticas (PCC AR4), para os cenários extremos de emissão de Dióxido de Carbono (CO2); (B2) – otimista; (A2) - pessimista consecu-tivamente. Para as condições médias foram empregados séries climatológicas de temperatura e precipitação da área em estudo. O Balanço Hídrico Climatológico foi realizado segundo a metodologia de Thornthwaite e Mather (1955), com estimativa da evapotranspiração potencial pelo método de Thornthwaite (1948), por intermédio do programa computacional Balanço Hídrico Normal, usando-se uma planilha eletrônica Excel elaborada e disponibilizada por Rolim e Sentelhas (1999). Para esta etapa, foram necessários os dados mensais de temperatura média do ar, média mensal de precipitação, coordenadas geográficas, altitude e CAD (Capacidade de Água Disponí-vel), esta define o armazenamento máximo de água no solo, a qual foi adotada em todos os ce-nários o valor de referência de 100 mm. Com estas informações básicas, o balanço hídrico per-mite deduzir a deficiência hídrica, o excedente hídrico e o total de água retida no solo ao longo do ano. Para os cálculos dos Cenários Climáticos Futuros (CCF) onde se leva em consideração o aquecimento global que implicará em um aumento de até 4°C na temperatura local, por isso, adotaram-se dois cenários distintos de temperatura do ar nos valores médios mensais de T+1°C (cenário B2) e T+4°C (cenário A2). Em relação aos cenários de precipitação, considerou-se uma redução de 10% e 20%, para cenários B2 e A2, respectivamente, nos valores médios mensais. Foram realizados os balanços hídricos para as condições médias e condições futuras a partir dos cenários pré-estabelecidos. Resultados e discussão A distribuição anual da precipitação do município de Cabaceiras está demonstrada na Fi-gura 1. Foi observada tendência de equilíbrio para os índices da precipitação anual, conforme estudo realizado demonstrando a alta variabilidade na distribuição espacial e temporal, carac-terística própria do clima semiárido predominante no Nordeste do Brasil (NEB). Observou-se, ainda, que esta tendência de equilíbrio é superior a diminuição da precipitação dos cenários futuros que é de 10% (cenário B2) e 20% (cenário A2).

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Figura 1. Distribuições anuais da precipitação (mm) pluviométrica no município, no período de 1926 a 2011 e sua média histórica. A Figura 2 representa a distribuição média mensal da precipitação climatológica do mu-nicípio de Cabaceiras, PB. A média anual histórica, com 86 anos de observações, é de 336,6 mm, com alta variabilidade nos totais anuais, sendo seu quadrimestre mais chuvoso os meses de março, abril, maio e junho. O mês de abril apresenta-se como mais altos valores devido às fato-res meteorológicos atuante na região do cariri Paraibano e que em alguns anos para os referi-dos meses, ocorreram chuvas anômalas e de altas intensidades induzidas pela presença do fe-nômeno de larga escala La Niña. (Medeiros, 2007)

Figura 2. Média mensal climatológica da precipitação (mm) para o município. A Figura 3 representa a distribuição média mensal da temperatura histórica estimada (1950-2010), para o município de Cabaceiras. A temperatura média anual é de 24 ºC, com va-riações mensais de 22,1 ºC a 25,3 ºC.

Precipitação média histórica

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Figura 3. Temperatura média mensal (ºC) para o município (período 1950-2010). O Balanço Hídrico Climatológico e os balanços hídricos com reduções de 10% e 20% mé-dio mensal estão ilustrados nas Figuras 4, 5 e 6, respectivamente, observando-se deficiências hídricas com maiores significâncias para os três cenários estudadas. Observa-se, nas Tabelas 1, 2 e 3, que nas colunas de deficiências hídricas os seus valores aumentam com a troca de cenários, e para os excedentes hídricos, em todos os cenários, não ocorre durante os meses do ano. Nos casos estudados, não ocorreu reposição de água, os excedentes e as deficiências se prolongam por todos os meses do ano, implicando em pequenos ou curtos intervalos de dias com possíveis armazenamentos de água, de maneira a ocasionar prejuízos na capacidade de uso e manejo do solo, no meio ambiente e na sustentabilidade.

Figura 4. Balanço Hídrico Climatológico simulado com a média climatológica da temperatura do ar e da precipitação.

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Figura 5. Balanço Hídrico simulado com o cenário otimista (B2) do IPCC-AR4.

Figura 6. Balanço Hídrico simulado com o cenário pessimista (A2) do IPCC-AR4. Tabela 1. Resumo do balanço hídrico climatológico normal

Meses/ Parâme-tros

PREC (mm) ETP(mm) EVR (mm) DEF(mm) EXC(mm)

Jan 23,0 122,1 23,0 99,1 0 Fev 39,2 110,0 39,2 70,8 0 Mar 59,8 115,8 59,8 55,9 0 Abr 60,2 105,2 60,2 45,0 0 Mai 42,3 96,5 42,3 54,2 0 Jun 43,5 81,1 43,5 37,6 0 Jul 36,8 78,2 36,8 41,4 0

Ago 14,9 81,8 14,9 66,9 0 Set 5,2 90,7 5,2 85,5 0 Out 3,4 108,5 3,4 105,1 0 Nov 3,8 115,6 3,8 111,9 0

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Dez 9,3 126,0 9,3 116,7 0 Anual 336,6 1231,6 336,6 890,1 0

Legenda: PREC = Precipitação; ETP = Evapotranspiração potencial; EVR = Evapotranspiração real; DEF = Deficiência hídrica; EXC = Excedente hídrico.

Tabela 2. Resumo do balanço hídrico climatológicos com redução de 10% na precipitação e ele-vação de 1 ºC para as temperaturas médias.

Meses/ Parâme-tros

PREC (mm) ETP(mm) EVR (mm) DEF(mm) EXC(mm)

Jan 20,7 136,1 20,7 115,4 0 Fev 35,3 122,4 35,3 87,1 0 Mar 53,9 128,7 53,9 74,8 0 Abr 54,1 116,6 54,1 62,5 0 Mai 38,1 106,5 38,1 68,5 0 Jun 39,2 89,0 39,2 49,8 0 Jul 33,1 85,6 33,1 52,5 0

Ago 13,4 89,7 13,4 76,3 0 Set 4,7 100 4,7 95,3 0 Out 3,1 120,3 3,1 117,2 0 Nov 3,4 128,6 3,4 125,3 0 Dez 8,4 140,5 8,4 132,1 0

Anual 302,9 1363,9 302,9 1056,6 0 Legenda: PREC = Precipitação; ETP = Evapotranspiração potencial; EVR = Evapotranspiração real; DEF = Deficiência hídrica; EXC = Excedente hídrico. Tabela 3. Resumo do balanço hídrico climatológicos com redução de 20% na precipitação e ele-vação de 4 ºC para as temperaturas médias.

Meses/ Parâme-tros

PREC (mm) ETP(mm) EVR (mm) DEF(mm) EXC(mm)

Jan 18,4 202,8 18,4 184,4 0 Fev 31,4 181,6 31,4 150,2 0 Mar 47,9 189,7 47,9 141,8 0 Abr 48,1 170,7 48,1 122,6 0 Mai 33,9 153,2 33,9 119,4 0 Jun 34,8 125,1 34,8 90,3 0 Jul 29,5 119 29,5 89,5 0

Ago 11,9 125,4 11,9 113,5 0 Set 4,2 142,7 4,2 138,5 0 Out 2,7 175,6 2,7 172,8 0 Nov 3,0 190,3 3,0 187,3 0 Dez 7,5 209,4 7,5 201,9 0

Anual 269,3 1985,4 269,3 1712,2 0 Legenda: PREC = Precipitação; ETP = Evapotranspiração potencial; EVR = Evapotranspiração real; DEF = Deficiência hídrica; EXC = Excedente hídrico.

Para o município na série de 87 anos de observação de precipitação, o valor anual da eva-potranspiração potencial é aproximadamente quatro vezes superior ao da precipitação (336,6 mm), e valor da evaporação real é igual ao da precipitação anual (336,6 mm). Simulação do balanço hídrico com redução de chuvas em 10% e aumento de 1,0ºC na temperatura média ocorre redução nos índices pluviométricos e evaporação real, ao passo que a evapotranspiração

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potencial apresenta elevação, e a mesma descrição pode ser refeita para o cenário com redução de chuvas em 20% e aumento de 4 ºC na temperatura média.

Tabela 4. Resumo dos índices de umidade; aridez e hídrico para o balanço hídrico climatológico normal, para o balanço hídrico com redução de 10% na precipitação e elevação de 1 ºC para as temperaturas médias; para o balanço hídrico com redução de 20% na precipitação e elevação de 4 ºC para as temperaturas médias.

Índices Precipitação e Tempe-

ratura normal Precipitação -10% e Temperatura + 1ºC

Precipitação -20% e Temperatura + 4ºC

Umidade 0,1 0,1 0,08 Aridez 0,72 0,77 0,86 Hídrico -0,43 -0,46 -0,52

Os índices foram gerados pelo cálculo do balanço hídrico para os três cenários descrito na Tabela 4, os índices de aridez e hídrico para os tipos de cenários diferentes são crescentes, ao passo que só sofre alteração no índice de umidade para o cenário com redução de precipitação de 20% e elevação de temperatura em 4ºC, conforme estimativas de reduções das chuvas e aumentos das temperaturas. Conclusões Como a escassez de água para a região semiárida Paraibana é crítica mesmo em anos de período chuvoso normal e acima da média, os resultados obtidos tanto no cenário otimista (B2) quanto no pessimista (A2), indicam situações mais críticas das condições do solo que ocasiona-rão impactos tanto para os recursos hídricos, quanto no tocante a prática de culturas de se-queiro. Os resultados indicam que os índices pluviométricos serão mais escassos e, quando ana-lisando pela vertente do cenário pessimista, ficando crítica a condição para o armazenamento de água das chuvas para o consumo humano e animal, sendo assim necessária a realização de planejamentos futuros para construções de obras hídricas e a minimização dos impactos sobre a região.

Para se garantir altas produtividades e a qualidade da produção agrícola há necessidade de um planejamento integrado dos recursos hídricos.

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Capítulo 12

ALTERAÇÃO CLIMÁTICA TENDO EM VISTA O ARMAZENAMENTO DE ÁGUA

Raimundo Mainar de Medeiros

Introdução O clima é definido como sendo o conjunto de condições meteorológicas (temperatura do ar, pressão atmosférica, ventos (direção e velocidade), umidade relativa do ar, evapotranspira-ção, insolação, precipitação, entre outros), características do estado médio da atmosfera, em um dado ponto da superfície terrestre.

O conhecimento das condições climáticas de uma determinada região é necessário para que se possa estabelecer estratégias, que visem o manejo mais adequado dos recursos naturais, almejando dessa forma, a busca por um desenvolvimento sustentável e a implementação das práticas agropecuárias viáveis e seguras para os diversos biomas da região de acordo com Sousa et al. (2010).

O planejamento hídrico é a base para se dimensionar qualquer forma de manejo integrado dos recursos hídricos, assim, o balanço hídrico permite o conhecimento da necessidade e dis-ponibilidade hídrica no solo ao longo do tempo. O balanço hídrico como unidade de gerencia-mento, permite classificar o clima de uma região, realizar o zoneamento agroclimático e ambi-ental, o período de disponibilidade e necessidade hídrica no solo, além de favorecer ao geren-ciamento integrado dos recursos hídricos e também a viabilidade de implantação e monitora-mento de sistemas de irrigação ou drenagem numa região em conformidade com Lima e Santos (2009).

Nesta acepção, o balanço hídrico climatológico, desenvolvido por Thornthwaite e Mather (1955) é uma das várias maneiras de se monitorar a variação do armazenamento de água no solo. Através da contabilização do suprimento natural de água ao solo, pela chuva (P), e da de-manda atmosférica, pela evapotranspiração potencial (ETP) e com a capacidade de água dispo-nível (CAD) apropriada ao estudo, o balanço hídrico fornece estimativas da evapotranspiração potencial (ETP), da deficiência hídrica (DEF), do excedente hídrico (EXC) e do armazenamento de água no solo (ARM), podendo ser elaborado desde a escala diária até a mensal (Pereira et al., 1997).

A precipitação pluvial é um dos elementos essenciais nas atividades agrícolas, a partir do volume de chuva precipitado e da sua distribuição pode-se determinar quais os tipos de ativi-dades agrícolas de certa localidade. (Arraes et al., 2009).

Em 1948, Thornthwaite desenvolveu um método simples para estimar o balanço hídrico climático em bases mensais, usando valores médios mensais da temperatura do ar e do total pluviométrico, bem como a capacidade armazenamento hídrico do solo (Varejão-Silva, 2000). Posteriormente, Thornthwaite e Mather (1955) modificaram o método original de estimativa do balanço hídrico climatológico.

Face ao exposto, realizou-se o Balanço Hídrico Climatológico (BHC) pelo método de Thornthwaite e Mather (1955) e obteve-se a classificação climática para o município estudado a partir de solos com diferentes capacidades de retenção de água, com o objetivo de verificar a influência do armazenamento de água no solo no microclima do município de Cabaceiras. Materiais e métodos

Foi utilizado o método de Thornthwaite e Mather (1948, 1955), que demanda de informa-ções de precipitação e temperatura para a realização dos cálculos do balanço hídrico do muni-cípio de Cabaceiras.

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Os dados de precipitações climatológicas médias mensais e anuais foram adquiridos do banco de dados coletado pela Superintendência de Desenvolvimento do Nordeste (SUDENE) e Agência Executiva de Gestão das Águas do Estado da Paraíba (AESA), para o período de 1926 a 2011, os valores mensais e anuais de temperatura do ar foram estimados pelo método das retas de regressões lineares múltiplas utilizando-se do software Estima_T desenvolvido pelo núcleo de meteorologia aplicada da Universidade Federal de Campina Grande-PB (UFCG), que esta dis-ponibilizada no seguinte site: www.dca.ufcg.edu.br.

Os dados climatológicos médios mensais foram agrupados em 96 anos (1926 a 2011), ca-racterizando um período de normal climatológica, onde, empregou-se do software Excel, obti-veram-se os valores de médias mensais e anuais de temperatura e precipitação, imprescindí-veis ao cálculo do balanço hídrico pelo método de Thornthwaite e Mather (1948,1955). A pro-eminência da estimativa do balanço hídrico para o município de Cabaceiras está pautada na importância que a água tem para o seu desempenho do armazenamento de água no solo, a so-brevivência humana, agricultura e laser.

Nos cálculos para a obtenção do balanço hídrico climatológico foram utilizados os valores de CAD representativos dos solos encontrados da região de estudo - CAD = 125 e 100 mm para um solo com alta capacidade de armazenamento, como os solos aluvionais do município; CAD = 75 mm para solos com média capacidade e para as CADs = 50 e 25 mm para um solo com baixa capacidade de retenção de água, como solos mais arenosos. Com base no balanço hídrico clima-tológico foram utilizadas as metodologias de Tornthwaite (1948) e Thornthwaite e Mather (1955) para a classificação climática de acordo com os valores de CAD predeterminados. Resultados e discussão

A partir dos resultados do balanço hídrico para o município em estudo elaborou-se tabela contendo os valores de Evapotranspiração Potencial; Deficiência hídrica e Excedente hídrico que permitem a melhor visualização da situação hídrica para os respectivos valores das CADs.

Observa-se que não ocorreu excesso de água para nenhuma das CAD trabalhadas, assim como permaneceram em situação de déficit hídrico, sendo o seu quadrimestre de maiores de-ficiência hídrica os meses de outubro janeiro e tendo como menor déficit o mês de junho, res-tringindo em muito a exploração de culturas, notadamente as mais sensíveis ao estresso hídrico e com sistema radicular pouco profundo. Vale ressaltar que, independente da capacidade de armazenamento de água pelo solo, a descrição supracitada se repete.

Desta forma, constatou-se que a capacidade de armazenamento de água no solo não influ-encia decisivamente nas condições hídricas anuais do município, entretanto, solos com maior capacidade de armazenamento podem minimizar as condições climáticas e assegurar condi-ções hídricas de solo um pouco mais favoráveis à exploração radicular.

No que diz respeito à classificação climática do município de Cabaceiras, a Tabela 1 tem-se os valores da evapotranspiração potencial, da deficiência hídrica e do excedente hídrico para as CAD de 125, 100, 75, 50 e 25 mm no município de Cabaceiras. De modo que, mesmo com as consideráveis diferenças quanto à CAD, a classificação climática não sofreu qualquer interfe-rência. Observa-se ainda que não importasse o tipo de solo os valores da Evapotranspiração potencial, das Deficiências hídricas e dos Excedentes hídricos não sofreram alterações com as respectivas mudanças das CAD conforme tabela 1 abaixo.

Tabela 1. Demonstram os valores da evapotranspiração potencial, da deficiência hídrica e do excedente hídrico para as CAD de 125, 100, 75, 50 e 25 mm no município de Cabaceiras.

CAD 125 100 75 50 25 Meses\

arâme-tro

ETP DEF EXC ETP DEF EXC ETP DEF EXC ETP DEF EXC ETP DEF EXC

87

JAN 123,1 100,2 0,0 123,1 100,2 0,0 123,1 100,2 0,0 123,1 100,2 0,0 123,1 100,2 0,0 FEV 111,2 72,0 0,0 111,2 72,0 0,0 111,2 72,0 0,0 111,2 72,0 0,0 111,2 72,0 0,0 MAR 117,5 57,6 0,0 117,5 57,6 0,0 117,5 57,6 0,0 117,5 57,6 0,0 117,5 57,6 0,0 ABR 107,3 47,1 0,0 107,3 47,1 0,0 107,3 47,1 0,0 107,3 47,1 0,0 107,3 47,1 0,0 MAI 98,5 56,2 0,0 98,5 56,2 0,0 98,5 56,2 0,0 98,5 56,2 0,0 98,5 56,2 0,0 JUN 82,5 39,0 0,0 82,5 39,0 0,0 82,5 39,0 0,0 82,5 39,0 0,0 82,5 39,0 0,0 JUL 79,3 42,4 0,0 79,3 42,4 0,0 79,3 42,4 0,0 79,3 42,4 0,0 79,3 42,4 0,0 AGO 82,9 68,0 0,0 82,9 68,0 0,0 82,9 68,0 0,0 82,9 68,0 0,0 82,9 68,0 0,0 SET 91,9 86,6 0,0 91,9 86,6 0,0 91,9 86,6 0,0 91,9 86,6 0,0 91,9 86,6 0,0 OUT 109,9 106,5 0,0 109,9 106,5 0,0 109,9 106,5 0,0 109,9 106,5 0,0 109,9 106,5 0,0 NOV 116,8 113,0 0,0 116,8 113,0 0,0 116,8 113,0 0,0 116,8 113,0 0,0 116,8 113,0 0,0 DEZ 127,1 117,8 0,0 127,1 117,8 0,0 127,1 117,8 0,0 127,1 117,8 0,0 127,1 117,8 0,0

A classificação climática de Cabaceiras – PB, segundo a metodologia de Tornthwaite

(1948) e de Tornthwaite e Mather (1955), é EA’s2a’, na qual significa que o clima é árido, mega-térmico, com grande deficiência de água no verão e com 29% da evapotranspiração potencial anual concentrada no trimestre mais quente (janeiro, fevereiro e março). Conclusões

A reposição de água ao solo para sua máxima capacidade de armazenamento não ocorre em nenhuma CAD estudada.

Solos com CAD maior e menor não proporcionam perdas de água, e nem aperfeiçoa seu aproveitamento pelas culturas.

A capacidade de armazenamento de água no solo não influencia decisivamente nas con-dições hídricas ao longo do ano do município estudado.

A capacidade de armazenamento de água do solo não interfere na Classificação Climática do município.

88

Capítulo 13

AVALIAÇÃO DA EROSIVIDADE PLUVIOMÉTRICA

Raimundo Mainar de Medeiros

Introdução

A chuva é o principal agente de desgaste dos solos, em particular, nas regiões tropicais onde ocorrem em maior volume e intensidade. O processo erosivo e sua intensidade dependem das condições climáticas da região, dos fatores relacionados à topografia, da cobertura do solo e às propriedades do mesmo (Gonçalves, 2002) e a erosividade da chuva é em função da quan-tidade, intensidade e duração da mesma (Lemos e Bahia, 1992).

A necessidade de obter uma metodologia capaz de avaliar os fatores que causam a erosão hídrica e de estimar perdas anuais de solo resultou no desenvolvimento da Equação Universal de Perdas de Solo estimada por Wischmeier e Smith (1958, 1971, 1978). Esta equação é consi-derada um bom instrumento na previsão das perdas de solo, exigindo um número de informa-ções relativamente pequenas quando comparado aos modelos mais complexos. No entanto, para sua utilização, é necessário o levantamento de vários fatores dentre eles a erosividade das chuvas (R).

Portanto, neste trabalho, buscou-se estudar o índice de erosividade da chuva no período de 1926-2011, visando o melhor manejo do solo para a captação de águas pluviais em Cabacei-ras, PB.

Materiais e métodos

Para realização deste trabalho os dados utilizados compreenderam as séries dos anos de 1926 a 2011. Os valores pluviométricos de 86 anos foram adquiridos junto a Superintendência do Desenvolvimento do Nordeste (SUDENE) e a Agência Executiva de Gestão das Águas do Es-tado da Paraíba (AESA). A partir desses dados utilizando a planilha do Excel calculou-se a média mensal da erosividade pela equação proposta por Wischmeier e Smith (1958; 1971; 1978):

Sendo: EI30 a média mensal do índice de erosividade das chuvas (MJ.mm.ha-1.h-1); r a precipitação média mensal (mm) e p a precipitação média anual (mm). Após determinou-se os valores médios de precipitação mensal no período. O cálculo desse fator é o somatório dos valores mensais da erosividade, conforme a equação.

Wischmeier e Smith (1958, 1971,1978) definiram que o produto da energia cinética total pela intensidade máxima em trinta minutos (EI30) é a relação que melhor expressa o potencial da chuva em causar erosão, considerando as fases de impacto das gotas da chuva, a desagrega-ção do solo, a turbulência do fluxo, e o transporte das partículas. Para Barbosa et al.(2000) e

89

Menezes et al.(2011) o fator R (erosividade das chuvas) permite a avaliação do potencial ero-sivo das precipitações de determinado local, sendo possível conhecer a capacidade e o potencial da chuva em causar erosão no solo, para que assim se faça um manejo adequado e ocupação correta do mesmo. Resultados e discussão

Nos meses de janeiro a julho observaram-se os maiores índices pluviométricos, os meno-res índices estão centrados nos meses de agosto a dezembro, que corresponde a 25,23% do total da precipitação ocorrida. Nos meses de janeiro a julho representam 74,77% dos índices pluviométricos, o mês de junho representa 10,94% das chuvas ocorridas. As distribuições da precipitação média histórica das avaliações da erosividade estão demonstradas nas Figuras 1 e 2. Em regiões tropicais é comum a evento de chuvas erosivas, principalmente no período de ascendente precipitação, podendo chegar a 40% do total anual das chuvas, em regiões de clima temperado, apenas 50% dos índices pluviométricos são consideradas erosivas (Hudson, 1971).

Figura 1. Precipitação média mensal histórica no período de 1926 a 201.

Figura 2. Erosividade média mensal no período de 1926 a 2011.

Os resultados dos cálculos do índice de erosividade estão expostos na Figura 1 na qual se

observa que o mês de máximo valor ocorreu em abril, seguido dos meses de janeiro fevereiro, março, maio, junho e julho. Os meses de agosto a dezembro são os que apresentaram as meno-res avaliações de erosividade. O valor obtido para a área de estudo apresentou precipitação máxima anual oscilando entre os valores de 3,6 mm (1961) a 775,5 mm (1965), teve-se uma

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precipitação média histórica de 336,6 mm com 86 anos de observações. O fator R da área em estudo foi de 9.471,3 MJ mm ha-1 ano-1e Segundo Silva (2004) a erosividade anual é altamente dependente do total precipitado.

Os índices de erosividade apresentados na Figura 3 basicamente seguem o critério da pre-cipitação com os seus valores de altos e baixos índices, comprovando deste modo o que foi pro-posto por Lemos e Bahia (1992). Conclusões

Os maiores índices de erosividade foram encontrados no período de abril (507,1 MJ.mm.ha-1.ano-1) coincidindo com o mês mais chuvoso (60,2 mm).

Os menores índices de erosividade foram encontrados no período de outubro (3,9 MJ.mm.ha-1.ano-1) sendo este o mês de menor precipitação (3,9 mm).

A área de estudo é considerada de moderada a alta erosividade.

91

CAPÍTULO 14

ZONEAMENTO, CLASSIFICAÇÃO E APTIDÃO AGROCLIMÁTICO DE CULTURAS

Raimundo Mainar de Medeiros

Valneli da Silva Melo Leandro Fontes de Sousa

Introdução

O conhecimento das variáveis agroclimáticas de uma região é de fundamental importân-cia para todas as atividades humanas desenvolvidas, principalmente para a agricultura. A utili-zação do balanço hídrico climatológico de Thornthwaite e Mather (1948, 1955), como ferra-menta de manejo procura nortear ações de planejamento na produção agrícola para uma dada região, possibilitando maior rentabilidade dos cultivos.

A delimitação do clima de uma região permite não só estabelecer os indicadores do po-tencial do meio físico para a região em estudo, mas também, conhecer áreas homogêneas sob o ponto de vista socioeconômico, contribuindo para o planejamento e desenvolvimento de ativi-dades sustentável e viável a região.

A água é essencial para o desenvolvimento das culturas, a sua falta ou excesso pode influ-enciar na produção agrícola de determinada localidade ou de uma região. De acordo com Me-deiros et al., (2013) a técnica do balanço hídrico fornece o saldo de água disponível no solo para o vegetal, ou seja, contabiliza a entrada (precipitação e ou irrigação) e a saída (evapotranspira-ção potencial), considerando determinada capacidade de armazenamento de água pelo solo.

Medeiros et al. (2015) Caracteriza o clima e efetivar o zoneamento agroclimático para sete culturas visando suas aptidões de cultivo no município de Matinhas. Utilizaram série histórica de precipitação e temperatura do ar no cálculo do balanço hídrico climatológico, e deste a clas-sificação climática, construção do evapopluviograma e o zoneamento agroclimático. A região possui deficiência hídrica anual de 794,0 mm, não ocorrendo armazenamento e excesso de água no solo. Os índices de aridez, umidade e hídrico foram 65,38; 0,00 e -39,23%, respectivamente.

O clima foi classificado como Semiárido, Megatérmico, com pequeno ou nenhum excesso de água e com 29,41% da evapotranspiração potencial anual concentrada no trimestre mais quente do ano. Verificou-se aptidão restrita para o cultivo de abacaxi, caju, feijão e milho; a banana e a cana-de-açúcar são inaptas ao cultivo, já o algodão herbáceo possui condições mo-derada. Para assegurar uma produtividade agrícola rentável é indispensável o suprimento de água por irrigação.

Matos et al., (2014) afirmam que o uso do balanço hídrico para uma região é de suma importância, pois o mesmo considera o solo, sua textura física, profundidade efetiva do sistema radicular das plantas e o movimento de água no solo durante todo o ano.

Para tanto, o método de classificação climática de Thornthwaite é amplamente utilizado, sendo esse em função de dados das normais climatológicas de temperatura, precipitação e eva-potranspiração potencial (ETp), mais eficiente para detectar pequenas variações espaciais cli-máticas quando comparada a classificação de Köppen (Cunha e Martins, 2009).

Assim, a investigação do clima local com base nos índices de aridez (Ia), hídrico (Ih) e de umidade (Iu); favorece o estudo do zoneamento agroclimático determinando a aptidão das cul-turas exploradas, com base no evapopluviograma e o cálculo dos índices de vegetação (Iv), re-pouso por seca (Irs), repouso por frio (Irf) e hídrico (Ih).

O zoneamento agroclimatológico constitui-se, numa ferramenta importante no processo de tomada de decisão, permitindo, a partir das análises das variabilidades climáticas locais e de sua espacialização, a delimitação de regiões com diferentes aptidões climáticas ao cultivo. A

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definição de épocas de semeaduras ajustadas aos estudos probabilísticos da distribuição tem-poral das chuvas, bem como a recomendação de cultivares com maiores potenciais produtivos, maior resistência ao déficit hídrico e com ciclos mais precoces podem diminuir os efeitos cau-sados pela má distribuição das chuvas e pelo uso de tecnologias não adequadas (Silva et al., 2013).

Medeiros et al., (2011) utilizaram dados de precipitação obtida das normais climatológi-cas relativas ao período de 1961-1990 e a utilização do método de Thornthwaite e Mather (1955), Verificaram que o período chuvoso se concentra entre os meses de março a julho, época do plantio da mandioca, quando a umidade e o calor tornam-se elementos essenciais para a brotação e enraizamento, e que maior disponibilidade hídrica foi no período de junho e julho contribuindo com o brotamento da cultura e a deficiência hídrica concentrando-se entre os me-ses de outubro a março não comprometendo a produção.

O conhecimento das culturas que mais se adéquam às condições climáticas de Matinhas proporcionará o desenvolvimento agrícola do município, tornando este rentável e socioecono-micamente viável.

Objetivou-se determinar aptidão para as culturas do abacaxi, algodão herbáceo, banana, caju, cana-de-açúcar, feijão e milho classificando as aptidões das culturas mais adequadas ao plantio na região e a classificação climática do município de Cabaceiras.

Material e métodos

Para a determinação do balanço hídrico climatológico (BHC), utilizaram-se os dados das

normais climáticas de precipitação, fornecidos pela Agência Executiva de Gestão das Águas do Estado da Paraíba (AESA). As médias das precipitações foram referentes à série histórica do período de 1926 a 2013. Utilizou-se o software Estima T desenvolvido pelo núcleo de meteoro-logia da Universidade Federal de Campina Grande pela técnica da reta de regressão múltipla para medida de temperatura média (Cavalcanti, 2006).

O método adotado para obtenção do balanço hídrico climático foi o mesmo proposto por Thornthwaite e Mather (1948, 1955), que contabiliza a água do solo, em que a precipitação representa ganho e a evapotranspiração perda de umidade do solo, podendo-se estimar os va-lores correspondentes ao Excedente Hídrico (EXC) e Deficiência Hídrica (DEF). Com base nesta metodologia foi estimada a capacidade de armazenamento de água disponível no solo (CAD) de 100 mm. A Evapotranspiração Potencial (ETP) foi obtida conforme a Equação 1.

𝐸𝑇𝑃 = 𝐹𝑐. 16. (10𝑇

𝐼)

𝑎

Em que: ETP - evapotranspiração potencial em mm.mês-1; Fc - fator de correção, conforme a Tabela 1; T - temperatura média mensal em °C; I - índice anual de calor, correspondente a soma dos doze índices mensais; a - função cúbica do índice anual de calor, 6,75 * 10-7 I3 - 7,71 * 10-5 * I2 + 0,01791 * I + 0,492 em mm.mês-1. Tabela 1. Fator de Correção (Fc) do método de Thornthwaite (1948) em função dos meses do ano.

Fator de Correção

Jan Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov Dez

1,80 0,97 1,05 0,99 1,01 0,96 1,00 1,01 1,00 1,06 1,05 1,10

Fonte: UNESCO (1982).

93

No cálculo dos índices de aridez, umidade e hídrico, utilizaram-se as equações descritas a seguir. Tais índices são essenciais para a caracterização climática da região segundo o método de Thornthwaite (1948), e no estudo de adaptação de culturas à região – Zoneamento Agrícola.

𝐼𝑎 = 100Σ𝐷

Σ𝐸𝑇𝑝

𝐼𝑢 = 100Σ𝑆

Σ𝐸𝑇𝑝

𝐼ℎ = 𝐼𝑢 − 0,6 𝐼𝑎

Em que: Ia - índice de aridez; Iu - índice de umidade; Ih - índice hídrico; ∑D - somatório da deficiência hídrica anual; ∑S - somatório do excesso hídrico anual; ∑ETp - somatório da evapotranspiração potencial anual.

A classificação climática foi obtida de acordo com a metodologia proposta por

Thornthwaite (1948) utilizando-se os valores dos índices de aridez (Ia), umidade (Iu), hídrico (Ih) e (Cv) em conformidade com a concentração da evapotranspiração potencial na estação quente, definida pelos três meses consecutivos de temperatura mais elevada do ano.

A concentração da evapotranspiração potencial na estação quente foi dada pela Equação 5, a qual representa a percentagem da evapotranspiração anual que ocorre nos meses j, k, l, de temperatura mais elevada do ano (trimestre mais quente).

(𝐶𝑉) = 100 (𝐸𝑇𝑝𝑗 + 𝐸𝑇𝑝𝐾 + 𝐸𝑇𝑝𝐿)/(𝐸𝑇𝑝)

Em que: Cv - concentração da evapotranspiração; ETpj - evapotranspiração potencia no mês j; ETpk - evapotranspiração potencial no mês k; ETpL - evapotranspiração potencial no mês L; ETP - evapotranspiração potencial anual.

Realizou-se a elaboração do evapopluviograma, o qual se refere a um climograma adap-tado ao balanço hídrico (BHC), para fins de estudo das condições climáticas mais adequadas às culturas, através do sistema de coordenadas ortogonais. Como nesse caso a evapotranspiração potencial é plotada em função da precipitação, assim obtém-se o evapopluviograma.

O diagrama apresenta-se dividido em seis setores hídricos, nos quais os valores da preci-pitação correspondem a diferentes múltiplos e submúltiplos da evapotranspiração potencial, e em outras quatro faixas térmicas com valores correspondentes às limitações e exigências tér-micas da cultura.

Utilizando-se dos pontos do evapopluviograma determinaram-se os índices de vegetação (Iv), de repouso por seca (Irs) de repouso por frio (Irf) e hídrico (Ih).

Por fim, os valores dos índices climáticos foram aplicados na Tabela 2 para determinação da aptidão climática da região, classificando as culturas em aptidão plena, moderada, restrita e inaptidão.

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Tabela 2. Síntese da Aptidão Climática de algumas culturas.

Cultura Aptidão Índice Climático Deficiência/Excesso

Abacaxi

Plena Moderada Restrita Inaptidão

→ -20 ≤ Ih < 20 → Ih 20 → -20 ≤ Ih < -20 → -40 ≤ Ih < -30 → Ih < -40

Boas condições hídricas e térmicas para o desenvolvimento da cultura. Umidade excessiva, prejudicando o desen-volvimento vegetativo e a frutificação da cul-tura. Restrições hídricas para o desenvolvimento da cultura. Limitações para o cultivo do abacaxi, por de-ficiência hídrica acentuada. Deficiência hídrica severa, não possibili-tando o desenvolvimento da cultura, a não ser através de irrigação.

0BAlgodão Herbáceo

Plena Moderada Restrita Inaptidão

→ 30 ≤ Iv < 50, Isv ≤ 1 e Irs ≥ 4 → 30 < Iv < 50 Isv > 1; Irs ≥ 4 → 30 < Iv < 50 → Isv ≤ 1; Irs < 4 → 20 < Iv < 30 Isv > 1; Iv > 50 → Iv < 20

Boas condições hídricas e térmicas para o desenvolvimento da cultura. Período vegetativo normal, mas com ocor-rência de seca. Repouso por seca insuficiente para a matu-ração da fibra. Período vegetativo curto com ocorrência de seca no mesmo. Umidade excessiva para o desenvolvimento da cultura. Ocorrência de seca durante todo o ciclo da cultura.

Banana

Plena Moderada Restrita Inaptidão

→ D < 200 m → 200 < D < 350 m → 350 < D < 700 m → D > 700 m

Boas condições hídricas para o desenvolvi-mento da cultura. Insuficiência hídrica estacional, prolon-gando o ciclo da cultura. Deficiência hídrica acentuada, sendo possí-vel o cultivo apenas em várzeas e locais mais úmidos. Deficiência hídrica muito severa. O cultivo somente possível através de irrigação.

Caju

Plena Moderada Restrita Inaptidão

→ Ih > -10 D < 100 mm → Ih < -10 100 < D < 200 mm → 200 < D < 700 mm → 700 < D < 900 mm → D > 700 mm

Em geral não há limitações climáticas para a cultura, principalmente nas regiões e climas quentes. Ocorrência normal de pequena deficiência hídrica. Cultivo parcial prejudicado pela deficiência hídrica. Deficiência hídrica severa na maioria dos so-los. Cultivo somente através de suprimento d’água por irrigação. Suprimento hídrico insuficiente para a cul-tura.

Cana-de- Açucar

Plena Moderada Restrita Inaptidão

→ Ih > 0; D < 200 mm → Ih > 0; D > 200 mm → 0 > Ih > -10 → Ih < -10

Boas condições hídricas para o desenvol-vimento da cultura Ocorrência de seca estacional; cultivo re-comendado em várzeas úmidas. Ocorrência de seca estacional intensa. Cul-tivo possível com irrigação suplementar.

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Carência hídrica muito severa para cul-tura da cana-de-açúcar.

Feijão

Plena

Moderada

Restrita

Inaptidão

→ Iv > 30; 1 < Irs < 5 D < 20 mm; Ta > 22 ºC → 25 < Iv < 30 → C > 20 mm; Ta > 22 ºC → 2 < Iv < 25 → Iv < 20; D > 20 mm

Melhores condições climáticas para o de-senvolvimento da cultura. Período vegetativo curto. Aptidão plena para variedades precoces. Deficiência hídrica acentuada, necessi-tando suprimento d’água por irrigação. Cultivo inapropriado por insuficiência hí-drica acentuada. Cultivo possível apenas com irrigação.

Milho

Plena Moderada Restrita Inaptidão

→ 40 < Iv < 60 D > 0; T > 19 ºC → 30 < Iv < 40 D < 0; S < 500 mm → Iv < 20 → Ih > -10; D > 100 mm; S < 500 mm

Condições hídricas e térmicas satisfatórias para o desenvolvimento da cultura. Pequena insuficiência hídrica no período ve-getativo, com umidade excessiva na matura-ção. Aptidão plena para variedades precoces. Deficiência hídrica severa para o desenvol-vimento da cultura, ou insuficiência térmica. Deficiência hídrica muito severa, tornando inviável o cultivo do milho.

Resultados e discussão

A variável utilizada na determinação do balanço hídrico climatológico para o período de

1926 a 2014, da região de Cabaceiras encontra-se na Tabela 3 e ilustrado na Figura 2, conside-rando a capacidade de armazenamento de água disponível (CAD) de 100 mm.

A região possui baixo índice de precipitação e um elevado volume de água evapotranspi-rada, gerando grande saldo de déficit hídrico e resultando em um armazenamento que perma-nece nulo durante todo o ano, não originando excesso hídrico em nenhum dos meses do ano.

Verificou-se uma temperatura média anual de 23,6°C, com oscilações mensais de 21,2°C é a temperatura mínima ocorrida no mês de junho com 21,4°C é a máxima que ocorre no mês de janeiro com 25,1°C. Esses valores estão dentro do intervalo desejável para o cultivo das prin-cipais culturas da região, já que apresenta um bom desenvolvimento fisiológico em temperatu-ras entre 18 a 34°C, temperaturas abaixo ou acima destas faixas podem prejudicar o desenvol-vimento das estruturas reprodutivas das plantas, promovendo o abortamento e queda das flo-res (Matos et al., 2014).

Através dos dados de precipitação pluviométrica constatou-se distribuição anual irregu-lar para o período estudado, sendo o total médio anual de 332 mm, com as maiores taxas plu-viométricas entre os meses de fevereiro a junho oscilando de 40 a 60,8 mm, sendo estes meses a quadra chuvosa da região, totalizando 238,8 mm. Os mínimos valores de precipitação ocor-rem nos meses de setembro a dezembro, com oscilação de (3,2 a 8,9 mm), demonstrando que estes índices são insignificantes para a produção agrícola de sequeiro e com pouca contribuição para o armazenamento de água. A evapotranspiração potencial (ETP) com taxa anual de 1197,9 mm, com variações de 74,1 - 123 mm.

O consumo de quanto realmente está sendo evapotranspirado de água é expresso pela evapotranspiração real (ETR), que se comportou de forma semelhante à distribuição da preci-pitação pluvial. Isto justifica o fato do armazenamento e o excedente hídrico permanecer nulos durante todo o ano, pois toda a água precipitada é consumida pela alta demanda evapotranspi-ratória, não havendo saldo hídrico no solo.

96

Estas flutuações ocorrem devido às oscilações entre os períodos seco e chuvoso da região, salienta-se ainda que as flutuações dos fatores provocadores e/ou inibidores de chuvas no mu-nicípio depende exclusivamente dos fatores de larga, meso e grande escala, assim como das contribuições dos efeitos locais, por exemplo, o posicionamento da ZCIT (Medeiros et al., 2013).

Tabela 3. Balanço hídrico climatológico de Cabaceiras – PB.

Meses T(°C) P(mm) ETP(mm

) ETR(mm

) DEF(mm) EXC(mm)

Jan 25,1 21,3 121,1 21,3 99,8 0,0 Fev 24,9 40,0 109,6 40,0 69,6 0,0 Mar 24,7 54,4 116,3 54,4 61,9 0,0 Abr 23,9 60,8 101,6 60,8 40,8 0,0 Mai 23,0 41,7 92,5 41,7 50,8 0,0 Jun 22,0 41,9 76,9 41,9 34,9 0,0 Jul 21,4 37,2 74,1 37,2 36,9 0,0

Ago 21,6 14,4 76,2 14,4 61,8 0,0 Set 22,8 4,3 87,8 4,3 83,5 0,0 Out 23,9 3,2 105,9 3,2 102,7 0,0 Nov 24,6 3,8 113,0 3,8 109,2 0,0 Dez 25,0 8,9 123,0 8,9 114,1 0,0

Legenda: Temperatura média do ar (T), Precipitação (P), Evapotranspiração potencial (ETP), Evaporação real (ETR), Deficiência hídrica (DEF) e Excesso Hídrico (EXC).

Analisando a deficiência hídrica, ilustrada na Figura 2, verifica-se que ocorrem eficiência hídrica o ano todos. Observa-se ainda que ocorra um alto índice de água evapotranspirada quando comparada a precipitação climatológica registrada, esta diferença gera déficit da ordem de 865,9 mm por ano.

Para garantir produtividade em quantidade e qualidade das culturas Santos et al., (2010) afirmam que é indispensável o uso de sistemas de irrigação em regiões que apresentam defici-ência hídrica acentuada, principalmente quando este déficit se estende em quase todos os me-ses do ano.

O comportamento da deficiência hídrica deve ser observado cuidadosamente no planeja-mento agrícola, visando uma agricultura mais segura e economicamente viável, recomenda-se o uso de sistemas de irrigação. O conhecimento histórico das condições climáticas é importante para efetuar o planejamento dos cultivos e o manejo a ser realizado durante o ciclo das culturas, observando-se cuidadosamente a variabilidade da precipitação e a intensidade da evapotrans-piração, o que pode ser evitado, ou, reduzir ao máximo, a ocorrência de déficit hídrico (Marengo et al., 2004).

97

Figura 2. Balanço Hídrico Climatológico médio mensal pelo método de Thornthwaite e Mather (1948, 1955) para o município de Cabaceiras.

Através do balanço hídrico climatológico foi possível determinar os índices de aridez (Ia), umidade (Iu), hídrico (Ih) e o CV, onde o CV é a concentração da evapotranspiração potencial na estação quente, determinada pelos três meses consecutivos de temperatura mais elevada do ano (trimestre mais quente). Tais índices determinam a classificação climática, baseada em ob-servações e estudos realizados nas condições do Sudeste árido dos Estados Unidos da América e aplicado ao resto do mundo, proposto por Thornthwaite (1948).

Utilizando o índice hídrico (Ih) definiu-se o tipo de clima como Seco subúmido (C1), atra-vés da evapotranspiração potencial anual obteve-se a classificação térmica como sendo um clima Megatérmico (A’), como o Ih < 0 genericamente designados como “climas secos” são en-quadrados de acordo com o índice de umidade (Iu) assim originando o subtipo climático (S2) com acentuado excesso de água, e em conformidade com a concentração da evapotranspiração potencial na estação quente (CV), definida pelos três meses consecutivos de temperatura mais elevada foi estabelecido outro subtipo climático (a’) indicando a percentagem da evapotrans-piração potencial anual concentrada no trimestre mais quente do ano.

A formula da classificação climática para o município de Cabaceiras encontra - se na Ta-bela 4. Segundo Thornthwaite (C1 A’ S2 a’) esta significa dizer que a região constitui de um clima Seco subúmido, Megatérmico, com pequeno ou nenhum excesso de água e com 28,5% da eva-potranspiração potencial anual concentrada no trimestre mais quente do ano (novembro, de-zembro e janeiro).

O sistema de classificação climática de Thornthwaite (1948) permite separar eficiente-mente os climas de uma região, uma vez que o método é muito sensível aos totais de chuva, temperatura e relevo da região estudada, resultando em maior número de tipos climáticos, ge-rando informações eficientes através do balanço hídrico normal, demonstrando a capacidade para delimitação das zonas agroclimáticas (Rolim et al., 2007).

Tabela 4. Classificação climática de Thornthwaite e Mather (1948, 1955) para o município de Cabaceiras.

Ia Iu Ih Tipo climático em função do

índice hídrico (Ih)

Tipo climático em função da Eva-potranspiração Po-

tencial (ETP)

Subtipo cli-mático

em função de

Ih e Iu

Subtipo climático

em função do (CV) (%)

0,72 72,29 0,43 C1 A’ S2 a’

98

A partir dos resultados do balanço hídrico climatológico e da relação da evapotranspira-ção e precipitação elaborou-se o evapopluviograma como expressa a Figura 3, para a efetivação do zoneamento agroclimático para as culturas em Cabaceiras.

Figura 3. Evapopluviograma com os setores hídricos e faixas térmicas para o município de Ca-baceiras.

Após passarem por fase de cálculos, evapopluviograma e aplicação em tabelas, os resul-

tados dos índices climáticos estão expostos na Tabela 5. Estes índices estão de acordo com vá-rios estudos realizados para o nordeste, conforme Medeiros et al., (2013).

Francisco et al., (2011) relatam que estes índices indicam as condições para explorar a cultura de forma sustentável visando o planejamento para que se tenha retorno econômico, com base no clima e solo desta localidade para obtenção de uma maior produtividade.

Tabela 5. Índices climáticos para o município de Cabaceiras.

Índice Climá-tico

Ih Iv Irs Irf Cv Ta P ETP DEF EXC

(%) (ºC) (mm)

Valor -0,43 12 26 0 28,5 23,6 332 1197,5 865,9 0

Wollmann e Galvani (2013) relatam que as condições locais hídricas e de clima, são leva-das em consideração no zoneamento agroclimático, visando à exploração de culturas economi-camente rentáveis. São estas as características agroclimáticas desta localidade que determinam aptidão ao desenvolvimento das culturas.

De acordo com os índices climáticos da Tabela 5 aplicados em relação à Tabela 2 realizou-se o zoneamento agroclimático de algumas culturas para a região, com aptidão moderada, res-tritas e inaptas. Determinou-se em Cabaceiras as culturas e suas atividades fisiológicas que se adaptam às disponibilidades climáticas e hídricas locais, que se encontram na Tabela 6.

Tabela 6. Zoneamento Agroclimático de algumas culturas para Cabaceiras.

Cultura Índice Climático Aptidão Abacaxi -40 ≤ Ih < -30 Restrita

Algodão herbáceo Isv > 1; Irs ≥ 4 Inapta Banana D > 700 m Inapta

Caju 700 < D < 900 mm Inapta Cana-de-açúcar Ih < -10 Inapta

Feijão Iv < 20; D > 20 mm Inapta

99

Milho Iv < 20 Restrita

De acordo com os dados obtidos observa-se que o cultivo de algodão herbáceo evidenciou aptidão moderada com período vegetativo normal, porém com ocorrência de seca. Já a cultura do abacaxi é restrita ao cultivo devido a limitações por deficiência hídrica acentuada. A produ-ção de caju fica restrita por razão da deficiência hídrica severa na maioria dos solos sendo pos-sível o cultivo somente através do suprimento de água por irrigação. O feijoeiro também está restrito devido à deficiência hídrica acentuada, necessitando suprimento de água por irrigação, apresentando deficiência hídrica severa para o desenvolvimento da cultura, ou insuficiência térmica o cultivo de milho fica restrito para a região.

O cultivo de banana é considerado inapto em função da deficiência hídrica muito severa, sendo possível somente através de irrigação. A cultura da cana-de-açúcar evidenciou inaptidão por causa da carência hídrica muito severa para a cultura.

Apesar desta região possui uma faixa de temperatura do ar adequada ao desenvolvimento e formação das estruturas reprodutivas das culturas, a deficiência hídrica acentuada limita a exploração de culturas rentáveis exigentes em grande volume de água, já que não chove sufici-ente para haver armazenamento de água no solo.

Nesse contexto, para que se possa produzir no município faz-se necessário o planeja-mento adequado e a utilização de um sistema de irrigação eficiente e compatível com a de-manda de água da cultura e a quantidade disponível na propriedade para utilização na agricul-tura.

Conclusões

Os principais fatores limitantes a produção das culturas na região, são: deficiência hídrica acentuada, ocorrência de seca prolongada. O cultivo é possível somente através do suprimento de água por irrigação.

A região possui um clima seco subúmido, Megatérmico, com acentuado excesso de água e com 28,5% da evapotranspiração potencial anual concentrada no trimestre mais quente do ano.

Cabaceiras possui aptidão restrita para o cultivo de abacaxi, caju, feijão e milho, já a ba-nana e cana-de-açúcar são inaptas ao cultivo, apenas o algodão herbáceo apresentou condições moderada.

O uso da irrigação torna-se indispensável, principalmente nos meses que apresentam maior déficit hídrico, podendo adotar o manejo da irrigação com base nos dados históricos de evapotranspiração e desta forma garantir a produtividade máxima das culturas.

100

Capítulo 15

TEORIA DA ENTROPIA DA PRECIPITAÇÃO PLUVIAL

Raimundo Mainar de Medeiros Leandro Fontes de Sousa

Danilo Ericksen Costa Cabral

Introdução

A região semiárida nordestina é, fundamentalmente, caracterizada pela ocorrência de

chuvas escassas, irregulares (espacial e temporal) de secas frequentes, sendo usual a ocorrên-

cia de eventos de alta intensidade e de pouca duração de tempo, desprovido de volume de es-

coamento de água dos rios, essa situação pode ser explicada em função da variabilidade tem-

poral das precipitações e das características geológicas dominantes, além dos sistemas meteo-

rológicos atuantes.

O semiárido nordestino caracteriza-se por um acentuado déficit hídrico com precipita-

ção anual média abaixo da isoieta de 800 mm, e elevada variabilidade na distribuição espacial

e temporal das chuvas (sazonalidade inter e interanual), onde se localizam as áreas com menor

índice de desenvolvimento humano (SUDENE, 2000). A precipitação pluvial média anual no se-

miárido do Estado da Paraíba é inferior a 800 mm e, na parte litorânea, os totais anuais podem

superar os 1500 mm. A variação espacial da precipitação pluvial no Estado é provocada por

diferentes sistemas atmosféricos que atuam na costa Leste do Nordeste do Brasil.(Silva et al,

2003).

Em termos geológicos, é constituído por dois tipos estruturais: o embasamento crista-

lino, representado por 70% da região semiárida, e as bacias sedimentares, os solos geralmente

são rasos (cerca de 0,60 m), apresentando baixa capacidade de infiltração, alto escorrimento

superficial e reduzida drenagem natural. Prado (2008) destaca que os rios no semiárido rece-

bem água diretamente das chuvas, portanto fluem na estação chuvosa e desaparecem, ao seu

término, de forma gradual. Os rios intermitentes estão vastamente espalhados nesta região,

sendo caracterizados por extremos de cheia e seca, e formação de poças temporárias ou efême-

ras no leito seco dos rios.

A precipitação pluvial é um dos elementos meteorológicos que apresenta maior variabi-

lidade tanto em quantidade quanto em distribuição mensal e anual de uma região para outra

(Almeida, 2003). Segundo Aragão (1975), a principal razão da existência do semiárido nordes-

tino é a ausência de um mecanismo dinâmico que provoque movimentos ascendentes.

Nesse contexto, este trabalho objetiva analisar a variabilidade dos padrões diários, men-

sais e anuais de ocorrência de chuva da série pluviométrica (1930-2010) de Cabaceiras, região

inserida no semiárido paraibano, e discutir acerca da disponibilidade hídrica na área de estudo,

observando o comportamento da entropia, da precipitação e dos desvios-padrão da entropia e

da precipitação nos períodos analisados.

101

Materiais e métodos

A entropia é uma grandeza termodinâmica em regra associada ao grau de desordem,

medindo parte da energia que não pode ser transformada em trabalho, inicialmente utilizado

por Clausius em 1850. É uma função de estado cujo valor cresce durante um processo natural

em um sistema fechado, esta grandeza permite definir a Segunda Lei da Termodinâmica, assim,

um processo tende a dar-se de forma espontânea em único sentido. Pode ser entendida como o

aumento da desordem interna de um sistema enquanto a reserva interna de energia livre dimi-

nui (Epstein, 1988). A entropia está relacionada com o número de configurações (ou arranjos)

de mesma energia que um dado sistema pode assumir, pois quanto maior o número de confi-

gurações, maior a entropia. Por esta razão, a entropia é geralmente associada ao conceito sub-

jetivo de desordem, envolvendo também as diferentes possibilidades de configurações energé-

ticas. Por isso, a noção de desordem, embora útil e muito comum, pode ser imprecisa e incom-

pleta em muitos casos.

Em 1877, Ludwig Boltzmann visualizou um método probabilístico dentro da mecânica

estatística para medir a entropia. Em 1895, Max Karl Ernest Ludwig Planck, defendeu a forma

de Clausius para a segunda lei da termodinâmica, assim como a absoluta validade das leis da

natureza, e ocupou posição principal na procura de constantes absolutas na segunda metade

do século XIX, em 1880, ele recebeu o venia legendi pelo seu trabalho em que estendia a teoria

mecânica do calor, usando o conceito de entropia para tratar forças elásticas agindo em corpos

a diferentes temperaturas. Shannon (1948) utilizou o conceito de entropia na análise econô-

mica e na solução de problemas relacionados com a teoria de codificação e transmissão de da-

dos.

No estudo da variabilidade de precipitação, as probabilidades são definidas como a fre-

quência que ela ocorre em determinado período. A variabilidade espacial e temporal da preci-

pitação, quando e considerado a sua incerteza e irregularidade ao longo do tempo, mostra-se

como um dos problemas em estudos climatológicos. A variabilidade espacial e temporal da pre-

cipitação pluvial, face à sua incerteza e irregularidade ao longo do tempo, constitui-se num pro-

blema crucial em estudos climatológicos. Essa variabilidade é ainda maior em regiões tropicais,

particularmente no Nordeste do Brasil onde atuam vários sistemas atmosféricos, como a zona

de convergência intertropical, os sistemas frontais, as brisas de leste e os vórtices ciclônicos.

Esta variabilidade mostra-se maior em regiões tropicais do globo terrestre, dentre elas o Nor-

deste brasileiro (Silva et al., 2003).

Essa contribuição à teoria moderna da informação tem sido atualmente aplicada em

diversas áreas do conhecimento, tais como em hidrologia (Singh e Rajagopal, 1987), matemá-

tica (Dragomir et al., 2000), economia (Kaberger e Mansson, 2001), ecologia (Ricotta, 2001),

climatologia (Kawachi et al., 2001) e em medicina (Montaño et al., 2001).

Shannon (1948) utilizou os conceitos de Mecânica Estatística desenvolvidos por Boltz-

mann e aplicou na análise dos sistemas de comunicação. O grau de aleatoriedade de um sistema

é mais bem compreendido através da determinação do grau de liberdade, ou seja, da forma com

que as mensagens se distanciam dos padrões encontrados. Notadamente, nos estudos onde a

quantidade de dados é muito grande, a aplicação dos conceitos da teoria da entropia facilita a

identificação de informação genuína dos padrões estruturais. Essa teoria, por sua vez, parece

ter inaugurado uma nova abordagem para a compreensão de fenômenos das mais diversas

102

áreas. Isso pode ser verificado pela influência exercida na Física, na Genética, dentre outros ra-

mos de estudo.

Para Bertoni e Tucci (1993), o conhecimento da precipitação durante o ano é o fator

determinante para estimar, dentre outras ações, a necessidade de irrigação de culturas e o abas-

tecimento de água doméstico e industrial. Visto dessa forma, a precipitação configura-se como

uma das variáveis meteorológicas indispensáveis ao processo de desenvolvimento socioeconô-

mico de uma região.

Moulin (2005) afirma que os dados de precipitação são importantes à medida que po-

dem se tornar fundamentais para diversas atividades humanas, a exemplo da geração de ener-

gia elétrica, da navegação fluvial, dos sistemas de irrigação, da exploração de aquíferos, da pre-

venção de erosão hídrica, das obras de engenharia (pontes, viadutos, portos e obras para dis-

persão de poluentes em corpos de água), da ocupação do solo no tocante a áreas inundáveis e

do suprimento de água para cidades e complexos industriais.

O potencial de recursos hídricos sempre foi determinante na sobrevivência e evolução

de uma sociedade. A água funciona como fator de desenvolvimento, pois ela é utilizada para

inúmeros usos diretamente relacionados com a economia regional, nacional e internacional. Os

usos múltiplos da água aceleram-se em todas as regiões, continentes e países, aumentando à

medida que as atividades econômicas se diversificam e as necessidades por este recurso natural

crescem para atingir níveis de sustentação compatíveis com as pressões da sociedade de con-

sumo, da produção industrial e agrícola (Tundisi, 2003).

Liu et al. (2010) utilizaram a entropia cruzada no intuito de analisar séries temporais

de taxas de câmbio em países asiáticos verificando o nível de sincronia entre duas séries tem-

porais. De modo particular, nas cidades de Cingapura, Tailândia e Taiwan, os valores da entro-

pia cruzada após a crise das moedas asiáticas foram superiores aos mesmos valores observados

no período anterior à crise. Para os autores, a entropia cruzada é bastante eficiente na descri-

ção da correlação entre séries temporais.

Segundo Maruyama et al. (2005), a principal questão a ser observada quando se usa a

teoria da entropia nessas aplicações é verificar o grau de incerteza ou a medida da desordem

de ocorrência de chuva. A distribuição espacial da precipitação está relacionada a fatores me-

teorológicos e hidrológicos. O conhecimento das condições climáticas e topográficas de uma

região pesquisada é, portanto, necessário para a localização de redes de medição de chuva

numa bacia hidrográfica afim de que se possam obter boas informações das observações reali-

zadas.

A incerteza pode ser quantificada pela entropia, levando-se em conta todos os tipos de

informações disponíveis, e representada pela distribuição de probabilidade da variável contro-

lada. Interpretando um conjunto composto por n elementos e se considerando pi como a pro-

babilidade de encontrar o sistema no enésimo microestado, a entropia de Shannon é igual à

entropia da mecânica estatística (Silva et al., 2003).

Uma amostra pequena de dados reflete, muitas vezes, a dificuldade na análise da dis-

tribuição de probabilidade da variável por métodos convencionais. Sendo assim, pode-se ame-

nizar esse tipo de problema por meio do uso da teoria da entropia, a qual é capaz de determinar

distribuições de probabilidade menos parciais com pequenas amostras de dados. Essa caracte-

rística da entropia é particularmente importante principalmente em estudos onde a escassez

de dados é grande (Sousa et al., 2012).

Princípio da entropia

103

A teoria da entropia da informação foi inicialmente definida por Shannon (1948). Neste

estudo a entropia foi considerada como a estimativa da incerteza da ocorrência de um determi-

nado evento num processo aleatório discreto, que pode ser obtida por:

ii ppkH log

Onde:

pi é o resultado da probabilidade da enésima variável aleatória discreta,

k é uma constante positiva, cujo valor depende das unidades utilizadas, e

H é a entropia da variável aleatória.

Assumindo a constante k, como unidade de estimativa, igual a 1 e a base do logaritmo

2, a Eq. (1) pode ser simplificada como:

2

1

logn

i i

i

H p p

Onde:

H é obtido em “bit”, como unidade de medida da entropia, e

n é o número possível de eventos da variável aleatória discreta.

A unidade de entropia pode ser bit para a base 2, napiers ou nats para a base neperiana

e hartley para a base 10. Neste trabalho será utilizada a unidade bit para entropia, que significa

dígito binário, ou seja, a menor unidade na notação numérica binária, que pode assumir o valor

0 ou 1.

Se todos os pi’s são iguais, isto é, 1ip

n , então a entropia é nH 2log . Assim, H é

uma função monotonamente crescente em n. Para um dado n, H é máximo quando todos os pi’s

são iguais. Ao contrário, H é mínimo e igual a zero quando todos os pi’s, exceto um, é zero. Isso

significa que todo resultado da variável aleatória é sempre o mesmo e, portanto, um dos pi’s

torna-se unitário. Assim, o valor da entropia, varia dentro do intervalo de zero a log2 n, de

acordo com a forma da distribuição de probabilidade dos pi’s.

O valor da entropia decresce com o aumento do número de contraste e aumenta com o

decréscimo desse número. Visto dessa maneira, a entropia pode ser considerada como uma es-

timativa funcional da incerteza associada à distribuição de probabilidade.

Para cada série histórica de precipitação de um ano, será admitido que ri seja a preci-

pitação pluvial diária correspondente ao enésimo dia do ano. Por exemplo, valores diários da

precipitação pluvial de 1 de janeiro e 31 de dezembro para o mesmo ano podem ser expressos

por r1 e r365, respectivamente. Assim, a precipitação total durante o ano (R), pode ser expressa

pelo somatório dos valores diários, variando de i = 1 até i = 365:

365

1i

irR

onde os valores de ri podem ser zero para alguns dias e diferentes de zero para outros.

As séries de precipitação formadas por r1, r2, ... , rn podem, assim, ser fixadas como a

frequência de ocorrência acumulada de chuvas para 1, 2, ... , enésimo dia do ano, respectiva-

mente. Assim, a frequência relativa da precipitação (pi) será obtida dividindo-se ri pelo tamanho

total da amostra (R), ou seja:

104

R

rp i

i

A frequência relativa (pi) será fixada como uma probabilidade de ocorrência do total da

precipitação no enésimo dia, e, portanto, sua distribuição representa a característica probabi-

lística da partição temporal da precipitação ao longo do ano, isto, é a ocorrência da incerteza da

precipitação. Substituindo a Eq. acima na Eq. posterior, teremos:

n

1i

i2

i

R

rlog

R

rH

De acordo com a Eq. (5) o valor de H é independente da ordem sequencial de ri na série

temporal; assume o valor zero quando R ocorre apenas uma vez no ano e o valor máximo (log2

n) quando R ocorre em todos os dias do ano. Logo, a entropia aproxima-se do seu valor máximo

quanto mais uniforme for sua distribuição, isto é, quando os dados da série apresentam pouca

variabilidade temporal. Assim, H pode ser uma estimativa da variabilidade da precipitação no

sentido de escala.

Quando as séries de precipitação anuais para n anos estão disponíveis, para um mesmo

posto pluviométrico, a melhor estimativa da entropia anual pode ser obtida através da média

aritmética dos valores da entropia:

n

1i

Hn

1H

Onde:

H é a entropia média e

n o número de anos que foram utilizados no cálculo de H.

O ganho de uma informação resulta no decréscimo da entropia e vice- versa. A entropia

torna-se zero quando existe certeza absoluta da ocorrência de certo evento, ou estatistica-

mente, quando todas as probabilidades de um conjunto, exceto uma, é zero.

Resultados e discussão

Os dados pluviométricos diários para o município de Cabaceiras, no período de 1926 a

2011, foram utilizados na análise da entropia da precipitação pluvial anual. O comportamento

da precipitação está representado na Figura 1, onde perceber certa regularidade dos totais anu-

ais precipitados com mínimos no início do período considerado e em alguns anos iniciais da

década de 1930, década de 1940, na década de 1950 e início da década de 1960. Por outro lado,

o final da década de 1950 apresentou os menores índices pluviométricos. Esses resultados cor-

roboram com Xavier (2012) que consideraram uma cronologia para os eventos El Niño (EN) e

La Niña (LN) ao longo do período 1900 – 2000.

105

Figura 1. Comportamento da precipitação pluvial anual em Cabaceiras - PB (1926 – 2011).

Tomando-se como base os dados diários de precipitação, foram obtidos os totais men-

sais e anuais para todo o período. A Figura 2 exibe o curso anual da entropia da precipitação

pluvial. Observa-se um comportamento relativamente homogêneo da entropia anual no decor-

rer do período considerado. Esse fato é comprovado pela Figura 3 que esboça o desvio-padrão

dessa variável anual. Notar que a entropia decresce exatamente nos períodos de menores pre-

cipitações, demonstrando assim a variabilidade da ocorrência de chuvas nesse período.

Figura 2. Entropia anual da precipitação pluvial

050

100150200250300350400450500550600650700750800

Pre

cipit

ação

anual

(m

m)

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

3,5

4,0

4,5

5,0

5,5

6,0

Entr

opia

anual

(bit

s)

106

Figura 3. Desvio-padrão da entropia anual.

A Tabela 1 exibe algumas estatísticas básicas da entropia e da precipitação pluvial com

base em totais diários e anuais de precipitação pluvial. O percentual da média se refere ao per-

centual do parâmetro analisado representado pelo desvio-padrão. Assim, observa-se que a mé-

dia da entropia calculada com base em valores diários de precipitação pluvial (7,52 bits) é su-

perior àquele obtido com a utilização dos dados anuais (4,39 bits). Assim como mostrado na

Figura 2 e 3, os valores da entropia e do desvio-padrão da entropia apresentam mesmo padrão

de comportamento, sendo o percentual anual da média o de menor representatividade. Se-

gundo Maruyama et al. (2005), a técnica da entropia é mais eficiente para detectar a desordem

dos dados em torno da média do que o método convencional da variância. Essa ideia estar aqui

bem comprovada, pois o desvio-padrão da entropia, enquanto medida de variabilidade dos da-

dos, se comporta inversamente ao desvio-padrão da precipitação pluvial.

Tabela 1. Estatística da entropia e da precipitação com base em totais diários e anuais de preci-

pitação em Cabaceiras no período 1926 - 2011.

Parâmetros estatísti-

cos

Entropia (bits) Precipitação (mm)

Diária Anual Anual

Média 7,52 4,39 336,6

Desvio-padrão 0,927 0,073 199,5

Percentual da média 59,3 0,017 59,3

A Figura 4 exibe o desvio-padrão da entropia diária, com valores reduzidos, com exce-

ção do período 1945-1955, para o qual observarmos valores próximos da média dos demais

anos. Nesse período em destaque, enquanto indicativo de uma maior oscilação entre os dados

médios, nota-se exatamente os menores valores de entropia (Figura 2). Logo, a entropia apro-

xima-se do seu valor mínimo à medida que houver menos uniformidade de sua distribuição,

isto é, quando os dados da série apresentam variabilidade temporal.

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

Des

vio

pad

rão

da

entr

opia

anual

107

Figura 4. Desvio-padrão da entropia diária para Cabaceiras (1926 – 2011).

A Figura 5 mostra a correlação entre o desvio-padrão da entropia diária e o desvio-

padrão da entropia anual. Observa-se um forte relacionamento positivo entre os valores diários

e anuais de entropia. O coeficiente de determinação entre esses desvios foi de 93% e a curva

ajustada foi uma função linear.

Figura 5. Correlação entre valores diários e anuais de entropia em Cabaceiras (1926-2011).

O relacionamento entre coeficientes de variação diários e anuais de entropia é mos-

trado na Figura 6. Neste caso, a correlação é crescente e com variância explicada próximo aos

50%, sendo a curva ajustada a uma função linear. Os resultados mostram que a entropia diária,

enquanto estimativa funcional da incerteza associada à ocorrência de chuva nesse curto perí-

odo, não apresenta um mesmo padrão que aquele observado em escala anual.

0,000

0,100

0,200

0,300

0,400

0,500

0,600

Des

vio

pad

rão

da

entr

opia

dia

ria

y = 0,0661x + 0,005

R² = 0,934

0,000

0,010

0,020

0,030

0,040

0,050

0,060

0,070

0,080

0,000 0,200 0,400 0,600 0,800 1,000

Des

vio

pad

rão

da

entr

opia

dia

ria

Desvio padrão da entropia

Série1 Linear (Série1)

108

Figura 6. Relacionamento entre variância explicada diária e anual da entropia da precipitação

em Cabaceiras - PB (1926-2011).

A correlação entre valores anuais de precipitação e entropia anual é mostrada na Fi-

gura 7. A análise da figura exibe o padrão de relacionamento entre essas variáveis ajustadas a

uma função exponencial. É possível observar que, em escala anual, a entropia se apresenta

como uma medida de confiabilidade da probabilidade de incidência (ou não) de precipitação.

Figura 7. Relacionamento entre entropia anual e precipitação anual em Cabaceiras (1913-

2011).

Conclusões

O desvio-padrão da entropia anual varia uniformemente aos valores de entropia, mos-

trando com isso uma pequena oscilação de seus dados em torno dos valores médios. A técnica

da entropia se constitui uma ferramenta mais apropriada para expressar a variabilidade de da-

dos em torno da média do que a técnica convencional do desvio-padrão. A variabilidade dos

padrões de ocorrência de precipitação no município de Cabaceiras é maior nos períodos de La

Niña do que nos períodos de EL Niño.

y = 0,8662x - 0,0178

R² = 0,9871

0,000

0,500

1,000

1,500

2,000

2,500

3,000

0,000 0,500 1,000 1,500 2,000 2,500 3,000 3,500

Co

efic

iente

var

ânci

a da

entr

opia

dia

ria

Coeficiente de variância entropia

Série1 Linear (Série1)

109

Capítulo 16

USO DO SENSORIAMENTO REMOTO E SIG APLICADO AO ESTUDO DA DESERTIFICAÇÃO

Virgínia Mirtes de Alcântara Silva

Raimundo Mainar de Mendeiros Claudeam Martins Gama

Victor Herbert de Alcântara Ribeiro Introdução

O sensoriamento remoto representa uma ferramenta eficaz na compreensão do estado atual, o desenvolvimento e a tendência de áreas com processos de desertificação, provendo in-formações para pesquisas sobre mecanismos internos, processos atuais e diferenças espaciais e temporais da desertificação.

Através de avanços tecnológicos advindos dos sensores remotos, por meio de imagens de satélites, se torna possível observar a distribuição espacial das coberturas vegetais, tal qual como suas modificações em diversos períodos, possibilitando o monitoramento do ambiente – tudo devido ao avanço das técnicas de melhoramento dos sensores localizados nas plataformas orbitais e nas técnicas de sensoriamento remoto.

Assim, o Sistema de Informações Geográficas (SIG) e o Sensoriamento Remoto consti-tuem-se em alicerces formidáveis para o monitoramento e gerenciamento das mudanças de cobertura e uso da terra, que se complementam e apoiam estudos ambientais mais profícuos, menos onerosos, e com obtenção de resultados em um curto espaço de tempo (Jensen, 2009). A vegetação representa um indicador expressivo da qualidade e preservação ambiental, pois a mesma expressa interações significativas com fatores abióticos naturais e as atividades huma-nas, sendo assim o tipo mais frequente de recobrimento da terra em áreas continentais.

Nesse sentido, os índices de vegetação têm sido largamente utilizados na determinação e estimativa do índice de área foliar, biomassa e radiação fotossintética ativa. Para estudos am-bientais que contemplem a realidade de regiões semiáridas, como a área de estudo dessa pes-quisa, o sensoriamento remoto e o geoprocessamento representam ferramentas eficazes para o levantamento dos recursos naturais e o monitoramento das alterações ambientais e antrópi-cas, pois permite o cálculo de vários índices, entre eles o índice de vegetação por diferença nor-matizada (IVDN).

Entre os quatro indicadores do processo de desertificação recomendado pela Organiza-ção das Nações Unidas (ONU), encontra-se o índice de vegetação por diferença normatizada, indicador biofísico para avaliação e monitoramento sazonal e interanual das alterações dos am-bientes.

A pressão econômica praticada sob a terra é um fator comum em locais que lidam com degradação dos solos de maneira intensa. Porém, ambientes com níveis de precipitações pluvi-ométricas baixas, pouca disponibilidade de água, solos rasos e clima seco são espontaneamente frágeis a técnicas agropecuárias predatórias, devido ao seu poder de recomposição lento. Logo, regiões áridas, semiáridas e sub úmidas secas possuem uma vulnerabilidade ambiental maior a desertificação. Materiais e métodos Cálculo do IVDN

110

Para identificação dos diferentes tipos de cobertura vegetal, optou-se por utilizar o Ín-dice de Vegetação por Diferença Normalizada (IVDN). O Índice de Vegetação da Diferença Nor-malizada (IVDN) foi obtido através da razão entre a diferença das refletividades do infraverme-lho próximo (rIV) e do vermelho (rV) e a soma entre elas (Tucker, 1979 apud Tasumi, 2003):

em que rIV e rV correspondem, respectivamente, às refletividades das bandas 4 e 3 do TM - Landsat 5. O IVDN é um indicador da quantidade e da condição da vegetação verde da área e seus valores variam de -1 a +1. A razão entre as bandas 3 e 4 resultou numa nova imagem onde as áreas com vegetação são realçadas, assumindo tons de cinza mais claros, enquanto que as áreas com o solo exposto aparecem em tons de cinza mais escuros, esse resultado deve-se a assinatura espectral da ve-getação que se diferencia dos demais alvos. Para realizar a classificação da cobertura vegetal foi necessária a coleta de amostras de treinamento do Classificador Bhattacharya, segundo a metodologia utilizada por Lima (2010) foi utilizada os intervalos de variação do IVDN listados na Tabela 1, obtidos por leitura de pixels da imagem. Resultados e discussões

No mapa de cobertura vegetal para o ano de 1988 (Figura 2), observa-se que a classe solo exposto com uma área de 30,4 km2 representa 6,7% da área total, a classe de vegetação rala apresenta 107,3 km2 correspondendo a 23,7%, a classe de vegetação semidensa com 163,0 km2 representando 36,0%, e a classe densa com 141 km2 representando 31,1% da área total.

Figura 2. Mapa digital das classes de cobertura vegetal de Cabaceiras – PB. (1988)

111

. Figura 3. Mapa digital das classes de cobertura vegetal de Cabaceiras – PB. 2010.

O mapa de cobertura vegetal para o ano de 2010 (Figura 3) observa-se que a classe solo

exposto com uma área de 67,53 km2 representa 14,9% da área total, a classe de vegetação rala apresenta 125,9 km2 correspondendo a 27,8%, a classe de vegetação semidensa com 155,73 km2 representando 34,4%, e a classe densa com 93,72 km2 representando 20,7% da área total.

Tabela 1 : Áreas das classes de vegetação

Classes de Vegetação

1988 (km2) % 2010 (km2) % Diferença %

Solo exposto 30,40 6,7 67,53 14,9 +8,2 Vegetação rala 107,3 23,7 125,9 27,8 +4,1 Vegetação Semi-densa

163 36,0 155,73 34,4 -1,6

Densa 141 31,1 93,72 20,7 -10,4

Observam-se na Tabela 1, os valores das diferentes classes de vegetação no período com-preendido entre os anos de 1988 e 2010 (Figuras 3 e 4) correspondendo a 22 anos de tempo-ralidade, pode-se observar que ocorreram acréscimos da vegetação rala (4,1%) e do solo ex-posto (8,2%). Assim, em consequência desses aumentos a vegetação semidensa e densa dimi-nuem respectivamente, de 1,6% e de 10,4%.

Portanto, na região de estudo há uma tendência que a vegetação densa e semidensa te-nham suas dimensões continuamente reduzidas contribuindo com o aumento da vegetação rala e posteriormente ao solo exposto.

Todos esses fatores juntamente com as características fisiográficas da região tais como (semiaridez, irregularidade de chuvas, solos rasos, topografia, entre outras) intensificam os processos erosivos, que aliados ao manejo inadequado dos recursos naturais, colaboram para o processo de desertificação.

112

Conclusões

As técnicas de sensoriamento remoto juntamente com o geoprocessamento podem ge-rar resultados satisfatórios precisos e de rápido acesso para a gestão de áreas degradadas e de semiaridez.

Conforme os dados analisados, podemos julgar que as ações antropogênicas foram ca-pazes de mudar de maneira significativa a área em estudo, apresentando uma mudança na es-trutura da vegetação acentuando os processos erosivos.

113

Capítulo 17

VARIABILIDADES MENSAIS, ANUAIS E DECADAL DAS TEMPERATURAS MÁXIMAS, MÍNIMAS E MÉDIAS DO AR

Raimundo Mainar de Medeiros

Danilo Ericksen Costa Cabral Introdução

A temperatura é um dos elementos meteorológicos, que explica os estados energéticos e dinâmicos da atmosfera e consequentemente revela a circulação atmosférica, facilitando e/ou bloqueando os fenômenos atmosféricos (Dantas et al., 2000).

A temperatura do ar desempenha influência sobre diversos processos vitais nas plantas, como a fotossíntese, respiração e transpiração, evidenciando no crescimento vegetal e, nos es-tádios de incremento das culturas (Lucchesi, 1987). Os valores das temperaturas do ar máximas e mínimas estão associados à disponibilidade de energia solar, nebulosidade, umidade do ar e do solo, vento (direção e intensidade) e a parâmetros geográficos como orografia, altitude e latitude local e da cobertura e tipo de solo (Ometto, 1981; Pereira et al., 2002).

A amplitude térmica influencia na definição das épocas de semeadura, na escolha de cul-tivares e na adoção de práticas de manejo que busquem modificar o ambiente de cultivo (Stras-sburger et al., 2011).

A temperatura do ar se destaca entre as variáveis atmosféricas mais utilizadas no desen-volvimento de estudos de impactos ambientais com mudanças nos processos meteorológicos e hidrológicos de acordo com Nogueira et al., (2012) e Correia et al., (2011).

A temperatura é um dos mais importantes elementos meteorológicos, pois traduz os es-tados energéticos e dinâmicos da atmosfera e consequentemente revela a circulação atmosfé-rica, sendo capaz de facilitar e/ou bloquear os fenômenos atmosféricos conforme Dantas et al. (2000).

De acordo com Sediyama et al. (1998), na grande parte do território nacional a escassez de dados meteorológicos é um dos fatores que mais limitam a realização de estudos suficiente-mente detalhados sobre os tipos climáticos de diversas regiões, principalmente quando as mes-mas apresentam ampla extensão territorial. Em todo o Nordeste brasileiro e no território pa-raibano, as variações de temperatura do ar dependem mais de condições topográficas locais do que daquelas decorrentes de variações latitudinais (Sales e Ramos, 2000).

Embora existam longas séries de dados de temperatura do ar para algumas localidades de uma dada região, pode não haver registro algum exatamente daquela localidade em que se está interessado. Outro fator diz respeito ao número de estações meteorológicas que é pequeno, tornando baixa a densidade das informações disponíveis sobre a temperatura, dificultando a caracterização do campo térmico. Estas situações são muito frequentes na prática e estimulam as concepções de técnicas que busquem estimar a temperatura em locais onde não há dados (Varejão-Silva, 2006).

A dinâmica da atmosfera se processa em diferentes escalas de espaço e de tempo, em função da ocorrência de fenômenos que operam em escala global tais como as grandes células de circulação meridional, El Niño/La Niña e Oscilação Sul (ENOS), Dipolo do Atlântico e em fe-nômenos que se processam regionalmente como no caso das massas de ar e sistemas atmosfé-ricos secundários que são capazes de alterar o funcionamento habitual da circulação geral da atmosfera em conformidade com os autores (Varejão-Silva, 2006; Aragão, 1975).

De acordo com Pereira et al. (2013) a modelagem das estimativas das temperaturas má-ximas, mínimas e médias pode ser utilizadas técnicas de regressão linear múltipla e Krigagem

114

ordinária. O ajuste das equações de regressão para as estimativas de temperaturas máximas, mínimas e médias é uma alternativa viável para ampliar a base de dados climáticos, através de mapas temáticos de temperatura, fornecendo subsídios para um planejamento agropecuário (Medeiros et al., 2005).

Objetiva-se analisar a variabilidade espaço-temporal da temperatura máxima, média e mínima do ar para o município de Cabaceiras.

Materiais e métodos

Na metodologia foram elaborados valores da temperatura máxima, média e mínima do ar estimados pelo Software Estima_T (Cavalcanti e Silva, 1994; Cavalcanti et al., 2006).

O modelo empírico de estimativa da temperatura do ar é uma superfície quadrática para as temperaturas média, máxima e mínima mensal, em função das coordenadas locais: longitude, latitude e altitude em conformidade com os autores Cavalcanti e Silva (2006), dada pela Equa-ção.

T=C0 + C1 λ + C2Ø + C3h + C4 λ2 + C5 Ø2 + C6h2 + C7 λ Ø + C8 λ h + C9Øh

Onde: C0, C1,...., C9 são as constantes; λ, λ2, λ Ø, λ h longitude; Ø, Ø2, λ Ø latitude; h, h2, λ h, Ø h altitude.

Também se pode estimar a série temporal de temperatura, adicionando a esta anomalia de temperatura do Oceano Atlântico Tropical de acordo com Cavalcanti e Silva (2006).

Tij = Ti + AATij

Onde: i = 1,2,3,...,12; j = 1950, 1951, 1952, 1953,...,2014.

Elaborou-se uma planilha eletrônica com os dados preenchido os faltantes com os dados obtidos com o Estima_T, e após calculado as médias mensais, anuais calculou-se os valores de-cenais e a média histórica, desvio padrão, coeficiente de variância (coef. variância), máxima e mínima absoluta para Cabaceiras Medeiros (2013).

Resultados e discussões Na Tabela 1 tem-se a temperatura média: histórica, desvio padrão, coeficiente de variân-cia (coef. variância), máxima e mínima absoluta para Cabaceiras. A temperatura média anual é de 24 °C e sua variabilidade anual oscilam entre 22,1 °C no mês de julho a 25,3 °C em janeiro. Os desvios padrões em relação a média e os coeficientes de variâncias não apresentam valores significantes, as temperaturas médias máximas absolutas ocorrem nos meses de dezembro e janeiro coincidindo com o período seco. O valor médio mínimo absoluto ocorre no mês de julho com 21,5 °C. Tabela 1. Temperatura média: histórica, desvio padrão, coeficiente de variância (coef. variân-cia), máxima e mínima absoluta para Cabaceiras.

Parâme-tros/meses jan fev mar abr mai jun jul ago set out nov dez anual média his-

tórica 25,3 25,1 24,8 24,5 23,7 22,6 22,1 22,4 23,3 24,3 25,0 25,3 24,0

115

desvio pa-drão 0,4 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,4 0,4 0,3

coef.vari-ância 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0

máximo absoluto 26,4 26,2 25,7 25,3 24,4 23,2 22,7 23,0 24,0 25,2 25,9 26,4 24,6 mínimo absoluto 24,5 24,4 24,3 23,9 23,0 22,0 21,5 21,8 22,6 23,5 24,2 24,4 23,4

A Figura 1 tem-se a representatividade da temperatura: média da máxima absoluta; mé-dia da média e média da mínima absoluta para o município de Cabaceiras. Observa-se que as flutuações da média da máxima absoluta são maiores nos meses de setembro a abril e sofrem reduções entre os meses de maio a agosto com suas amplitudes seguindo as curvas das medias e mínimas. A temperatura mínima das máximas flui entre 21,5 a 24,5 °C demostrando que as madrugadas ainda permanecem entre a normalidade de temperatura.

Figura 1. Representatividade da temperatura: média da máxima absoluta; média da média e média da mínima absoluta para o município de Cabaceiras.

Tabela 2 tem o demonstrativo da temperatura máxima: histórica, desvio padrão, coefi-

ciente de variância, máxima e mínima absoluta para Cabaceiras. O desvio padrão em relação à média e o coeficiente de variância não apresentam valores

significativos. Os valores máximos absolutos fluem entre 28,4 °C em julho a 33,7 °C no mês de dezembro e as temperaturas mínimas absoltas oscilam entre 27,1 a 31,7 °C. A temperatura mé-dia máxima histórica é de 30,5 °C e sua oscilação mensal fluem entre 27,8 °C em julho a 32,6 °C em dezembro. Tabela 2. Temperatura máxima: histórica, desvio padrão (DP), coeficiente de variância (CV), máxima e mínima absoluta para Cabaceiras.

Parâmetros/me-ses jan fev mar abr mai jun jul ago set out nov dez anual

Média histórica 32,1 31,7 31,2 30,4 29,2 28,1 27,8 28,8 30,2 31,7 32,5 32,6 30,5 Desvio padrão 0,4 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,4 0,4 0,3 Cef.variância 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0

Máximo absoluto 33,2 32,7 32,1 31,2 30,0 28,7 28,4 29,5 30,9 32,6 33,5 33,7 31,1 Mínimo absoluto 31,3 31,0 30,6 29,9 28,5 27,5 27,1 28,2 29,5 30,9 31,7 31,7 29,9

A Figura 2 tem-se a flutuabilidade da temperatura: máxima da máxima absoluta; média

da máxima e mínima da máxima absoluta para o município de Cabaceiras. Observa-se que as

21,0

22,0

23,0

24,0

25,0

26,0

27,0

Tem

per

atura

: m

édia

da

máx

ima;

méd

ia d

a m

édia

e m

édia

da

mín

ima

(°C

)

média da máxima absolutamédia da médiamédia de mínima absoluta

116

oscilações da temperatura máxima da máxima são elevadas nos meses de outubro a janeiro e sofrem reduções entre os meses de fevereiro a agosto com suas amplitudes seguindo as curvas das medias e mínimas. A temperatura mínima das máximas se destaca com anomalia nos meses de novembro e dezembro demostrando que as madrugadas permanecem entre a normalidade de temperatura.

Figura 2. Representatividade da temperatura: máxima da máxima absoluta; média da máxima e mínima da máxima absoluta para o município de Cabaceiras.

Tabela 3 tem-se a representatividade da temperatura mínima: histórica, desvio padrão, coeficiente de variância, máxima e mínima absoluta para Cabaceiras.

A temperatura média é de 19,7 °C e sua oscilação mensal fluem entre 17,9 °C no mês de agosto a 20,8 °C nos meses de fevereiro e março. As temperaturas máximas absoluta oscilam entre 18,5 a 21,8 °C e as mínimas absolutas fluem entre 17,3 a 20,2 °C, O desvio padrão e o coeficiente de variância não são significativos.

Tabela 3. Temperatura mínima: histórica, desvio padrão, coeficiente de variância (coef. variân-cia), máxima e mínima absoluta para Cabaceiras.

Parâme-tros/meses

jan fev mar abr mai jun jul ago set out nov dez anual

Média histó-rica

20,7 20,8 20,8 20,5 19,8 18,8 17,9 17,8 18,8 19,6 20,1 20,6 19,7

Desvio padrão 0,4 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,4 0,4 0,4 0,3 Coef.variância 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 Máximo abso-

luto 21,8 21,8 21,7 21,3 20,6 19,4 18,5 18,5 19,6 20,4 21,1 21,7 20,2

Mínimo abso-luto

19,9 20,1 20,2 19,9 19,2 18,2 17,3 17,3 18,2 18,8 19,3 19,7 19,1

A Figura 3 tem-se as oscilações das temperaturas: mínima da máxima absoluta; média

da mínima e mínima da mínima absoluta para a área de estudo. Observa-se que as oscilações da temperatura mínima da máxima são elevadas nos meses de setembro a fevereiro e sofrem reduções entre os meses de março a agosto com suas amplitudes seguindo as curvas das médias e mínimas. A temperatura mínima das mínimas se destaca com anomalia nos meses de janeiro e fevereiro demostrando que as madrugadas permanecem entre a normalidade de tempera-tura.

26,0

27,0

28,0

29,0

30,0

31,0

32,0

33,0

34,0T

emper

atura

: m

áxim

a da

máx

ima;

méd

ia d

a m

áxim

ae m

ínim

a da

máx

ima

(°C

)

máxima da máxima absolutamédia da máximamínima da máxima absoluta

117

Figura 3. Representatividade da temperatura: mínima da máxima absoluta; média da mínima e mínima da mínima absoluta para o município de Cabaceiras.

Tabela 4 demonstrativo da temperatura média decadal para Cabaceiras. Observando-se a tabela abaixo nota-se que as variabilidades das temperaturas médias decadal ocorrem entre os meses de junho a dezembro para as décadas de 50, 70, 90 e 2000 e nas décadas de 60 e 80 suas oscilações são irregulares em todos os meses, esta irregularidade estão interligadas as os-cilações e/ou atuações dos fenômenos de meso e grande escala atuante na região. Tabela 4. Temperatura média decadal do município de Cabaceiras.

Déca-das jan fev

mar

abr

mai jun jul

ago set out

nov

dez anual

1950-1959 25,1 24,9 24,6 24,3 23,4 22,4 21,8 22,1 23,0 24,0 24,7 25,0 23,8 1960-1969 25,2 25,0 24,7 24,4 23,5 22,5 22,0 22,3 23,2 24,2 24,8 25,2 23,9 1970-1979 25,1 24,9 24,6 24,3 23,4 22,4 21,9 22,2 23,1 24,1 24,8 25,1 23,8 1980-1989 25,4 25,2 24,9 24,5 23,7 22,7 22,2 22,4 23,4 24,4 25,1 25,4 24,1 1990-1999 25,5 25,3 25,0 24,7 23,9 22,9 22,3 22,6 23,5 24,5 25,2 25,5 24,2 2000-2009 25,5 25,3 25,0 24,7 23,9 22,9 22,4 22,7 23,6 24,7 25,3 25,6 24,3

Na Figura 4 tem-se a variabilidade da temperatura média decadal do município de Ca-

baceiras. Observa-se que nas décadas de 50, 60 e 70 as oscilações das temperaturas médias foram próximas com exceção o mês de dezembro que ocorrem reduções. Nas décadas de 80, 90 e 2000 as flutuações ocorrem com irregularidades nos meses de agosto a dezembro. Destaca-se que a década de 2000 no referidos meses suas variações são elevada comparando-se as dé-cadas de 80 e 90 entre os meses de setembro a dezembro. A década de 80 tem sua curva dife-rencias das demais décadas, isto se deve as oscilações locais e as de mês e larga escala que atu-aram no período.

17,0

18,0

19,0

20,0

21,0

22,0

Tem

per

atura

mín

ma

da

máx

ima;

méd

ia d

a m

ínim

a e

mín

ima

da

mín

ima

(°C

)

mínima da máxima absoluta

média da mínima

118

Figura 4. Variabilidade da temperatura média decadal do município de Cabaceiras.

Tabela 5 Representatividade da temperatura máxima média decadal para Cabaceiras. As

variabilidades ocorridas entre os valores decadais foram decorrentes dos sistemas sinóticos de meso e grande escala e as contribuições locais. Em destaque a década de 50 que apresenta-se como anomalia em relação as demais décadas estudadas.

Tabela 5. Temperatura máxima média decadal do município de Cabaceiras.

Décadas jan

fev mar abr mai jun jul ago set out nov dez anual

1950-1959 31,9 31,5 30,9 30,2 28,9 27,8 27,5 28,6 29,9 31,4 32,2 32,3 30,3 1960-1969 32,0 31,6 31,0 30,3 29,1 28,0 27,6 28,7 30,0 31,6 32,4 32,5 30,4 1970-1979 32,1 31,6 31,0 30,2 29,0 27,9 27,6 28,6 30,0 31,5 32,3 32,3 30,3 1980-1989 32,2 31,8 31,2 30,4 29,3 28,2 27,8 28,9 30,3 31,8 32,6 32,7 30,6 1990-1999 32,3 31,9 31,4 30,6 29,5 28,4 28,0 29,0 30,4 31,9 32,8 32,8 30,7 2000-2009 32,3 31,8 31,3 30,6 29,4 28,3 28,0 29,1 30,5 32,0 32,8 32,9 30,8

Por analogia a Figura 4, a figura 5 tem-se basicamente as mesmas oscilações dos parâ-

metros analisados para as décadas.

119

Figura 5. Variabilidade da temperatura média máxima decadal do município de Cabaceiras.

Na Tabela 6 tem-se a variabilidade da temperatura média mínima decadal do município de Cabaceiras. Observa-se que nas décadas de 50 e 70 ocorreram pequenas oscilações de tem-peratura entre os meses em estudo, a década de 60 manteve-se em média quando comparada as demais décadas em estudo. As décadas de 80, 90 e 2000 em relação as demais décadas foram as que apresentaram as maiores variabilidade demostrando que a mínimas sofreram aumentos significantes. Tabela 6. Temperatura média mínima decadal do município de Cabaceiras.

Dé-cadas jan fev mar abr mai Jun jul ago set out nov dez anual 1950-1959 20,5 20,6 20,5 20,2 19,6 18,5 17,6 17,6 18,5 19,3 19,8 20,3 19,4 1960-1969 20,7 20,7 20,6 20,3 19,7 18,7 17,8 17,7 18,6 19,4 19,9 20,4 19,5 1970-1979 20,5 20,6 20,5 20,2 19,6 18,6 17,7 17,6 18,6 19,4 19,9 20,4 19,5 1980-1989 20,8 20,8 20,8 20,5 19,9 18,9 18,0 17,9 19,0 19,7 20,2 20,7 19,8 1990-1999 20,9 21,0 21,0 20,7 20,1 19,1 18,1 18,0 19,0 19,8 20,3 20,8 19,9 2000-2009 20,9 20,9 20,9 20,7 20,0 19,0 18,2 18,1 19,1 19,9 20,4 20,9 19,9

Na Figura 6 tem-se a variabilidade espaço temporal da temperatura média mínima nas

décadas de 1950, 1960, 1970, 1980,1990 e 2000 no município de Cabaceiras. Observa-se que na década de 50 as oscilações entre os meses de janeiro a julho foram idênticas a década de 2000 e nos meses de agosto a dezembro fluíram abaixo do ano 2000. Nas décadas de 60 e 70 entre os meses de junho a dezembro não ocorreu flutuações e entre os meses de janeiro a abril a década de 70 apresentou temperatura mínima inferiores a década de 1960. As décadas de 1990 e 2000 entre os meses de setembro a dezembro apresentou-se com temperaturas míni-mas elevadas em relação as demais décadas. Em destaque a década de 1970 praticamente man-teve-se neutra em relação às demais décadas em estudo.

27,027,528,028,529,029,530,030,531,031,532,032,533,033,5

Tem

per

atura

máx

ima

dec

adal

(°C

)

1950-1959 1960-1969 1970-1979

1980-1989 1990-1999 2000-2009

120

Figura 6. Variabilidade da temperatura média mínima decadal do município de Cabaceiras. Conclusões

A elevação municipal (392 m) em relação ao nível médio do mar é a variável fisiográficas que explicam melhor a variação da temperatura do ar na área de estudo.

As flutuações das temperaturas: máximas, médias e mínimas decorrem dos sistemas si-nóticos atuantes na época do período chuvoso e do período seco tal como dos impactos no meio ambiente.

As variabilidades decenais estão interligadas as flutuações dos sistemas de meso e grande escala atuantes no período estudado.

As décadas de 1990 e 2000 apresentaram variabilidade da temperatura mínima abso-luta com significâncias as demais décadas.

17,0

17,5

18,0

18,5

19,0

19,5

20,0

20,5

21,0

21,5

Tem

per

atura

mín

ima

dec

adal

(°C

)

1950-1959 1960-1969 1970-1979

1980-1989 1990-1999 2000-2009

121

Capítulo 18

COMPARATIVO DOS ÍNDICES EVAPORATIVOS DAS DÉCADAS DE 1980,1990 E 2000 COM A MÉDIA HISTÓRICA E AS VARIABILIDADES DA

EVAPOTRANSPIRAÇÃO MENSAL E ANUAL PELO MÉTODO DE THORNTHWAITE

Raimundo Mainar de Medeiros

Introdução

A agricultura é uma atividade econômica que por estar sujeita à variabilidade do clima, do mercado e da política agrária, torna-se instável e de alto risco, devendo ser bem planejada para garantir o seu sucesso. Entre todas as atividades econômicas, é a que mais depende das condições climáticas, sendo esta variável responsável por 60 a 70% da variabilidade final da produção (Ortolani e Camargo,1987).

A agricultura é uma das atividades econômicas que apresenta uma dependência do tempo e do clima. As condições atmosféricas afetam todas as etapas das atividades agrícolas, desde o preparo do solo para o plantio até o armazenamento dos produtos e seu transporte. As condi-ções meteorológicas adversas levam constantemente a graves impactos sociais sem preceden-tes segundo Souza et al., (2004).

A evapotranspiração potencial (ETP) é o fenômeno associado à perda simultânea de água do solo pela evaporação e da planta pela transpiração. A estimativa da ETP mostra a máxima perda de água possível ocorrer em uma comunidade vegetada. Ela significa a demanda máxima de água pela cultura e vem a tornar-se o referencial de máxima reposição de água à cultura, seja pela irrigação ou pela precipitação pluviométrica de acordo com Barros et al., (2012).

O termo evapotranspiração (ETP) foi definido por Thornthwaite (1948) como a perda de água de uma extensa superfície vegetada, de porte rasteiro, em fase de desenvolvimento ativo e sem limitação hídrica. Segundo Pereira et al., (1997), a evapotranspiração é controlada pela disponibilidade de energia, pela demanda atmosférica e pelo suprimento de água do solo às plantas. A disponibilidade de energia depende do local e da época do ano. Apesar de sua extensão territorial, a área em estudo conta com um número limitado de estações que medem ou registram dados de temperatura do ar. Para suprir essa limitação, tem-se utilizado a estimativa desses elementos climáticos, com base nas coordenadas geográficas, conforme Medeiros (2013). Como em todo o Nordeste brasileiro, no território paraibano, as variações de temperatura do ar dependem mais de condições topográficas locais que daquelas decorrentes de variações latitudinais (Sales e Ramos, 2000).

O termo ETo foi definido por Thornthwaite (1948) como a perda de água de uma extensa superfície vegetada, de porte rasteiro, em fase de desenvolvimento ativo e sem limitação hí-drica. Segundo Pereira et al., (1997), a evapotranspiração é controlada pela disponibilidade de energia, pela demanda atmosférica e pelo suprimento de água do solo às plantas. A disponibili-dade de energia depende do local e da época do ano.

A evapotranspiração potencial é um elemento macro meteorológico, fundamental, como é a precipitação pluvial. Representa a chuva teoricamente necessária para não faltar nem so-brar água no solo. Com o balanço contábil entre esses dois elementos opostos pode-se caracte-rizar bem o fator umidade do clima e estimar a umidade disponível no solo, através do balanço hídrico climático de conformidade com Camargo et al., (1999). Os indices de evaporação potencial são estimulados por quatro variáveis meteorológicas (radiação, pressão de vapor, velocidade do vento e temperatura do ar) a evaporação é uma variável conceitual que não pode ser medido diretamente (Thornthwaite, 1948, 1953). Muitos

122

métodos diferentes de estimar evaporação potencial a partir de uma ou mais variáveis foram desenvolvidos de acordo com as condições climáticas locais e disponibilidade de dados adequados de conformidade com os autores Shuttleworth, (1993); Singh e Xu, (1997); Xu e Singh, (2000); Xu e Singh, (2001). Thornthwaite (1948, 1953), usa uma única variável a temperatura do ar que está relacionada com o potencial dos índices evaporativos através de relações empíricas. Sendo necessitadas para ser recalibrado e para manter a precisão quando aplicada fora dos contextos originais espaciais e temporais (Xu e Singh, 2001).

Diante da necessidade de se obter informações a respeito das variáveis evapotranspiração potenciais e evaporação real, este trabalho objetiva estimar e elaborar tabelas e gráficos das oscilações da evapotranspiração potencial e evaporação real seguidamente de suas flutuações espaço temporal mensal, visando à delimitação de regime que caracterize o trimestre com mais e menos poder evaporativo, resultando nas variabilidades das mudanças nos regimes evapora-tivos temporal, espacial e dando suporte aos tomadores de decisões do setor agrícola para o município de Cabaceiras.

Materiais e métodos

A estimativa da evapotranspiração potencial (ETP) utilizada na metodologia requer ape-nas dados de temperatura média mensal do ar e da insolação máxima expresso em mm/mês. Define-se a evapotranspiração potencial da seguinte forma, de acordo com Thornthwaite (1948; 1953).

(ETP)j = Fj . Ej Onde: Ej representa a evapotranspiração potencial (mm/dia) não ajustada resumida da seguinte forma:

𝐸𝑗 = 0,553 ( 10.𝑇𝑗

𝐼)𝑎

Em que: Representa a temperatura média mensal do ar do mês (°C); I é o índice anual de calor definido através de:

I = ∑ 𝑖𝑗

12

𝑗=1

Sendo, o índice térmico de calor no mês dado por:

𝑖𝑗 = ( 𝑇𝑗

5)1,514

Por fim, o expoente “a” da equação descrita acima é uma função cúbica desse índice anual de calor, expresso da seguinte forma:

𝑎 = 6,75𝑥10−7 − 7,71𝑥10−5𝐼2 + 1,79𝑥10−2 𝐼 + 0,49 O fator de correção da equação é definido em função do número de dias do mês Dj (em

janeiro, Dj= 31; em fevereiro Dj=28; etc.) e da insolação máxima do dia 15 do mês J (Nj), consi-derado representativo da média desse mês, definido por:

123

𝐹𝑗 = 𝐷𝑗.𝑁𝑗

12

Para o cálculo da insolação máxima do dia 15, utilizou-se a seguinte expressão:

𝑁𝑗 = (2

15) [arc. cos(−𝑡𝑎𝑔∅. 𝑡𝑎𝑔𝛿)]

Onde: Ø Latitude do local; δ Declinação do Sol em graus, para o dia considerado; definido por:

𝛿 = 23,450𝑠𝑒𝑛[360(284 + d)/365] Em que, “d” é o número de ordem, no ano do dia considerado (dia Juliano).

A estimativa da evapotranspiração potencial por meio da equação (1) só é válida para valor de temperatura média do ar do mês inferior a 26,5 °C. Quando a temperatura média desse mês for igual ou superior a 26,5°C, Thornthwaite e Mather (1948; 1953) assumiu que Ej inde-pende do índice anual de calor e utiliza-se para sua estimativa uma tabela apropriada.

Com o intuito de homogeneizar as classes da evapotranspiração potencial e evaporação real, quando ocorressem duas ou mais classes da evapotranspiração potencial e evaporação real, estabeleceram-se duas situações: - Mudança de classe inferior para classe superior – quando a porcentagem de ocorrência de uma classe inferior à de outra classe fosse = a 20%, a área de ocorrência da classe inferior seria incorporada à da classe imediatamente superior; - Mudança de classe superior para classe inferior – quando a porcentagem de ocorrência de uma classe superior à de outra classe fosse = a 20%, a área de ocorrência da classe superior seria incorporada à da classe imediatamente inferior. Este procedimento possibilitou a obten-ção de gráficos de evapotranspiração potencial e evaporação reais uniformes e homogêneos.

Os dados de precipitações climatológicas médias mensais e anuais foram adquiridos do banco de dados coletado pela Agência Executiva de Gestão das Águas do Estado da Paraíba (AESA), para as três décadas estudadas.

Resultados e discussões

O trimestre de maior evapotranspiração potencial centra-se nos meses de novembro, de-zembro e janeiro (Tabela 1) que coincidem com o final do período chuvoso e a alta incidência da radiação solar, a variabilidade da intensidade do vento e da baixa cobertura de nuvens con-tribui para a ocorrência de maiores índices evaporativos. O trimestre de menores índices eva-potranspirados ocorre nos meses de junho, julho e agosto que coincidem com o período chu-voso.

Tabela 1. Evapotranspiração potencial média histórica e das décadas de 1980, 1990 e 2000 para o município de Cabaceiras.

anos Jan Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov Dez Anual Média 125,6 113,2 119,8 109,3 100,4 84,0 80,6 84,2 93,7 112,3 119,4 130,0 1272,6

1981-1990 124,3 112,2 118,7 108,0 99,2 83,0 79,8 83,6 93,4 111,5 118,4 129,1 1261,4 1991-2000 125,6 113,4 119,9 109,6 101,1 84,3 80,9 84,1 93,2 111,8 119,2 129,6 1272,7

2001-2010 126,7 114,0 120,9 110,3 100,9 84,6 81,2 85,1 94,6 113,5 120,6 131,5 1283,9

Na Figura 1 tem o comparativo gráfico da média histórico em relação às décadas de 1980, 1990 e 2000 para o município de Cabaceiras. Observa-se que de outubro a março ocorrem taxas

124

de evapotranspiração potenciais máximas e nos meses de abril a setembro os índices evapo-transpirados sofrem reduções. Destaca-se o mês de fevereiro como caso anômalo e evapotrans-piração potencial.

Figura1. Comparativos da evapotranspiração potencial das décadas de 1980, 1990 e 2000 com a média histórica. Por analogia a Tabela 1 os mesmos registros, causa e consequências ocorrem para a eva-poração real com visto na Tabela 2. Tabela 2. Evaporação real média histórica e das décadas de 1980, 1990 e 2000 para o município de Cabaceiras.

Anos Jan Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov Dez Anual Média 87,9 79,2 83,9 76,5 70,3 58,8 56,4 59,0 65,6 78,6 83,6 91,0 890,9

1981-1990 87,0 78,4 83,0 75,5 69,3 58,1 55,8 58,5 65,4 78,0 82,8 90,2 882,1 1991-2000 87,9 79,7 84,2 76,9 70,9 59,1 56,7 58,9 65,3 78,4 83,6 91,0 892,9 2001-2010 88,7 79,0 83,8 76,6 70,2 58,9 56,8 59,6 66,4 79,7 84,7 92,3 895,8

A Figura 2 tem-se o comparativo da evaporação real das décadas de 1980, 1990 e 2000

com a média histórica. Os memores índices de evaporação ocorrem nos meses de junho a agosto e os de máximas evaporações reais ocorrem nos meses de outubro a janeiro.

Figura 2. Comparativos da evaporação real das décadas de 1980, 1990 e 2000 com a média histórica. Na Figura 3, observa-se a distribuição histórica da evapotranspiração mensal e o seu per-

centual mensal para o município de Cabaceiras. Destacam-se os meses de novembro a janeiro

com os maiores percentuais evaporativos com oscilação entre 117,3 a 123,1 mm já os meses de

50,0

60,0

70,0

80,0

90,0

100,0

110,0

120,0

130,0E

vap

otr

ansp

iraç

ão:

méd

ia,

dec

adas

80, 90 e

2000 (

mm

)

média 1981-1990 1991-2000 2001-2010

50,0

60,0

70,0

80,0

90,0

100,0

Evap

ora

ção

: m

édia

. déc

adas

80, 90 e

2000 (

mm

)

média 1981-1990 1991-2000 2001-2010

125

junho a agosto ocorrem uma flutuação de 79,2 a 83,1 mm. Os referidos meses representam 65%

e 35%.

Figura 3. Distribuição da evapotranspiração mensal e seus percentuais para o município de Cabacei-

ras.

Conclusões

As estimativas dos índices evaporativos mensais para o município de Cabaceiras apresen-tam dependência da localização geográfica (latitude e longitude), sobretudo, da altitude.

Os valores médios da evapotranspiração potencial mensais oscilam entre 80,6 mm no mês de julho a 126,4 mm em dezembro e os valores anuais das décadas oscilam entre 1.261,4 a 1283,9 mm.

Os valores médios da evaporação mensais variaram de 56,4 mm no mês de julho a 91 mm no mês de dezembro, ao passo que os valores decens têm sua variabilidade fluindo entre 882,1 a 895,8 mm.

O trimestre de menores índices evaporativos ocorre nos meses de junho, julho e agosto. E o trimestre de maiores índices evaporativos ocorre nos meses de novembro, dezembro e ja-neiro.

Os elementos meteorológicos como a radiação solar, temperatura do ar, velocidade do vento e pressão de saturação do vapor durante o período de novembro, dezembro e janeiro fazem com que os índices evaporativos atinjam valores extremos diários.

Capítulo 19

126

OSCILAÇÕES MENSAIS, ANUAIS E DECADAL DAS TEMPERATURAS MÁXIMAS

E MÍNIMAS DO AR E AS VARIABILIDADE MENSAL E ANUAL DA TEMPERA-TURA MÉDIA DO AR

Raimundo Mainar de Medeiros

Danilo Ericksen Costa Cabral Valneli da Silva Melo

Introdução

Embora existam longas séries de dados de temperatura do ar para algumas localidades de uma dada região, pode não haver registro algum exatamente daquela localidade em que se está interessado. Outro fator diz respeito ao número de estações meteorológicas que é pequeno, tornando baixa a densidade das informações disponíveis sobre a temperatura, dificultando a caracterização do campo térmico. Estas situações são muito frequentes na prática e estimulam as concepções de técnicas que busquem estimar a temperatura em locais onde não há dados (Varejão-Silva, 2006).

A temperatura é um dos importantes elementos meteorológicos, pois traduz os estados energéticos e dinâmicos da atmosfera e consequentemente revela a circulação atmosférica, sendo capaz de facilitar e/ou bloquear os fenômenos atmosféricos conforme Dantas et al. (2000).

A temperatura do ar desempenha influência sobre diversos processos vitais nas plantas, como a fotossíntese, respiração e transpiração, evidenciando no crescimento vegetal e, nos es-tádios de incremento das culturas (Lucchesi, 1987). Os valores das temperaturas do ar mínimas estão associados à disponibilidade de energia solar, nebulosidade, umidade do ar e do solo, vento (direção e intensidade) e a parâmetros geográficos como orografia, altitude e latitude local e da cobertura e tipo de solo (Ometto, 1981; Pereira et al., 2002).

A temperatura do ar se destaca entre as variáveis atmosféricas mais utilizadas no desen-volvimento de estudos de impactos ambientais com mudanças nos processos meteorológicos e hidrológicos de acordo com Nogueira et al., (2012) e Correia et al., (2011).

De acordo com Sediyama et al. (1998), na grande parte do território nacional a escassez de dados meteorológicos é um dos fatores que mais limitam a realização de estudos suficiente-mente detalhados sobre os tipos climáticos de diversas regiões, principalmente quando as mes-mas apresentam ampla extensão territorial. Em todo o Nordeste brasileiro e no território pa-raibano, as variações de temperatura do ar dependem mais de condições topográficas locais do que daquelas decorrentes de variações latitudinais (Sales e Ramos, 2000).

De acordo com Pereira et al. (2013) a modelagem das estimativas das temperaturas má-ximas, mínimas e médias pode ser utilizadas técnicas de regressão linear múltipla e Krigagem ordinária. O ajuste das equações de regressão para as estimativas de temperaturas máximas, mínimas e médias é uma alternativa viável para ampliar a base de dados climáticos, através de mapas temáticos de temperatura, fornecendo subsídios para um planejamento agropecuário (Medeiros et al., 2005).

Objetiva-se analisar a variabilidade espaço-temporal da temperatura média do ar e as flutuações decadal das temperaturas máxima e mínimas do ar para o município de Cabaceiras.

Materiais e métodos

127

Valores da temperatura média do ar foram estimados pelo Software Estima_T (Caval-canti e Silva, 1994; Cavalcanti et al., 2006).

O modelo empírico de estimativa da temperatura do ar é uma superfície quadrática para as temperaturas médias mensal, em função das coordenadas locais: longitude, latitude e alti-tude em conformidade com os autores Cavalcanti e Silva (2006), dada pela Equação 1.

T=C0 + C1 λ + C2Ø + C3h + C4 λ2 + C5 Ø2 + C6h2 + C7 λ Ø + C8 λ h + C9Øh

Onde: C0, C1,...., C9 são as constantes; λ, λ2, λ Ø, λ h longitude; Ø, Ø2, λ Ø latitude; h, h2, λ h, Ø h altitude.

Também se pode estimar a série temporal de temperatura, adicionando a esta anomalia de temperatura do Oceano Atlântico Tropical de acordo com Cavalcanti e Silva (2006).

Tij = Ti + AATij

Onde: i = 1,2,3,...,12; j = 1950, 1951, 1952, 1953,...,2014.

Elaborou-se planilha eletrônica com os dados preenchido os faltantes com os dados ob-tidos com o Estima_T, e após calculado as médias mensais, anuais calculou-se os valores média histórica, desvio padrão, coeficiente de variância (coef. variância), máxima e mínima absoluta para a área de estudo.

Resultados e discussões Tabela 1 tem o demonstrativo da temperatura máxima: histórica, desvio padrão, coefici-ente de variância, máxima e mínima absoluta para Cabaceiras.

O desvio padrão em relação à média e o coeficiente de variância não apresentam valores significativos. Os valores máximos absolutos fluem entre 28,4°C em julho a 33,7°C no mês de dezembro e as temperaturas mínimas absoltas oscilam entre 27,1°C a 31,7°C. A temperatura média máxima histórica é de 30,5°C e sua oscilação mensal fluem entre 27,8°C em julho a 32,6°C em dezembro. Tabela 1. Temperatura máxima: histórica, desvio padrão, coeficiente de variância (coef. variân-cia), máxima e mínima absoluta para Cabaceiras.

Parâmetros/meses jan fev mar abr mai jun jul ago set out nov dez anual média histórica 32,1 31,7 31,2 30,4 29,2 28,1 27,8 28,8 30,2 31,7 32,5 32,6 30,5 desvio padrão 0,4 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,4 0,4 0,3 coef.variância 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 máximo absoluto 33,2 32,7 32,1 31,2 30,0 28,7 28,4 29,5 30,9 32,6 33,5 33,7 31,1 mínimo absoluto 31,3 31,0 30,6 29,9 28,5 27,5 27,1 28,2 29,5 30,9 31,7 31,7 29,9

A Figura 1 tem-se a flutuabilidade da temperatura: máxima da máxima absoluta; média

da máxima e mínima da máxima absoluta para o município de Cabaceiras. Observa-se que as oscilações da temperatura máxima da máxima são elevadas nos meses de outubro a janeiro e sofrem reduções entre os meses de fevereiro a agosto com suas amplitudes seguindo as curvas das medias e mínimas. A temperatura mínima das máximas se destaca com anomalia nos meses de novembro e dezembro demostrando que as madrugadas permanecem entre a normalidade de temperatura.

128

Figura 1. Representatividade da temperatura: máxima da máxima absoluta; média da máxima e mínima da máxima absoluta para o município de Cabaceiras.

Tabela 2 Representatividade da temperatura máxima decadal para Cabaceiras. As vari-abilidades ocorridas entre os valores decadais foram decorrentes dos sistemas sinóticos de meso e larga escala e as contribuições locais. Em destaque a década de 50 que se apresenta como anomalia em relação as demais décadas estudadas.

Tabela 2. Temperatura máxima decadal do município de Cabaceiras.

Décadas jan fev mar abr mai jun jul ago set out nov dez anual 1950-1959 31,9 31,5 30,9 30,2 28,9 27,8 27,5 28,6 29,9 31,4 32,2 32,3 30,3 1960-1969 32,0 31,6 31,0 30,3 29,1 28,0 27,6 28,7 30,0 31,6 32,4 32,5 30,4 1970-1979 32,1 31,6 31,0 30,2 29,0 27,9 27,6 28,6 30,0 31,5 32,3 32,3 30,3 1980-1989 32,2 31,8 31,2 30,4 29,3 28,2 27,8 28,9 30,3 31,8 32,6 32,7 30,6 1990-1999 32,3 31,9 31,4 30,6 29,5 28,4 28,0 29,0 30,4 31,9 32,8 32,8 30,7 2000-2009 32,3 31,8 31,3 30,6 29,4 28,3 28,0 29,1 30,5 32,0 32,8 32,9 30,8

Na Figura 2 tem-se a variabilidade da temperatura máxima decadal do município de Ca-

baceiras. Observa-se que nas décadas de 50, 60 e 70 as oscilações das temperaturas máximas foram próximas com exceção o mês de dezembro que ocorrem reduções. Nas décadas de 80, 90 e 2000 as flutuações ocorrem com irregularidades nos meses de agosto a dezembro. Destaca-se que a década de 2000 nos referidos meses suas variações são elevada comparando-se as décadas de 80 e 90 entre os meses de setembro a dezembro. A década de 80 tem sua curva diferencias das demais décadas, isto se deve as oscilações locais e as de mês e larga escala que atuaram no período.

.

26,0

27,0

28,0

29,0

30,0

31,0

32,0

33,0

34,0

Tem

per

atura

: m

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méd

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da

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imae

mín

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(°C

)

máxima da máxima absolutamédia da máximamínima da máxima absoluta

129

Figura 2. Variabilidade da temperatura máxima decadal do município de Cabaceiras. Na Tabela 3 Temperatura média: histórica, desvio padrão, coeficiente de variância (coef. variância), máxima e mínima absoluta para Cabaceiras. A temperatura média anual é de 24°C e sua variabilidade anual oscila entre 22,1°C no mês de julho a 25,3°C em janeiro. Os desvios padrões em relação a média e os coeficientes de vari-âncias não apresentam valores significantes, as temperaturas médias máximas absolutas ocor-rem nos meses de dezembro e janeiro coincidindo com o período seco. O valor médio mínimo absoluto ocorre no mês de julho com 21,5°C

Tabela 3. Temperatura média: histórica, desvio padrão, coeficiente de variância (coef. variân-cia), máxima e mínima absoluta para Cabaceiras.

Parâme-tros/meses jan fev mar abr mai jun jul ago set out nov dez anual média his-

tórica 25,3 25,1 24,8 24,5 23,7 22,6 22,1 22,4 23,3 24,3 25,0 25,3 24,0 desvio pa-

drão 0,4 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,4 0,4 0,3 coef.vari-

ância 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 máximo absoluto 26,4 26,2 25,7 25,3 24,4 23,2 22,7 23,0 24,0 25,2 25,9 26,4 24,6 mínimo absoluto 24,5 24,4 24,3 23,9 23,0 22,0 21,5 21,8 22,6 23,5 24,2 24,4 23,4

A Figura 3 tem-se a representatividade da temperatura: média da máxima absoluta; mé-dia da média e média da mínima absoluta para o município de Cabaceiras. Observa-se que as flutuações da média da máxima absoluta são maiores nos meses de setembro a abril e sofrem reduções entre os meses de maio a agosto com suas amplitudes seguindo as curvas das medias e mínimas. A temperatura mínima das máximas flui entre 21,5 a 24,5°C demostrando que as madrugadas ainda permanecem entre a normalidade de temperatura.

27,027,528,028,529,029,530,030,531,031,532,032,533,033,5

Tem

per

atura

máx

ima

dec

adal

(°C

)

1950-1959 1960-1969 1970-1979

1980-1989 1990-1999 2000-2009

130

Figura 3. Representatividade da temperatura: média da máxima absoluta; média da média e média da mínima absoluta para o município de Cabaceiras.

Na Tabela 4 tem-se a variabilidade da temperatura média mínima decadal do município de Cabaceiras. Observa-se que nas décadas de 50 e 70 ocorreram pequenas oscilações de tem-peratura entre os meses em estudo, a década de 60 manteve-se em média quando comparada as demais décadas em estudo. As décadas de 80, 90 e 2000 em relação às demais décadas foram as que apresentaram as maiores variabilidade demostrando que a mínimas sofreram aumentos significantes. Tabela 4. Temperatura média mínima decadal do município de Cabaceiras.

Dé-cadas jan fev mar abr mai Jun jul ago set out nov dez anual 1950-1959 20,5 20,6 20,5 20,2 19,6 18,5 17,6 17,6 18,5 19,3 19,8 20,3 19,4 1960-1969 20,7 20,7 20,6 20,3 19,7 18,7 17,8 17,7 18,6 19,4 19,9 20,4 19,5 1970-1979 20,5 20,6 20,5 20,2 19,6 18,6 17,7 17,6 18,6 19,4 19,9 20,4 19,5 1980-1989 20,8 20,8 20,8 20,5 19,9 18,9 18,0 17,9 19,0 19,7 20,2 20,7 19,8 1990-1999 20,9 21,0 21,0 20,7 20,1 19,1 18,1 18,0 19,0 19,8 20,3 20,8 19,9 2000-2009 20,9 20,9 20,9 20,7 20,0 19,0 18,2 18,1 19,1 19,9 20,4 20,9 19,9

Na Figura 4 tem-se a variabilidade espaço temporal da temperatura média mínima nas

décadas de 1950, 1960, 1970, 1980,1990 e 2000 no município de Cabaceiras. Observa-se que na década de 50 as oscilações entre os meses de janeiro a julho foram idênticas a década de 2000 e nos meses de agosto a dezembro fluíram abaixo do ano 2000. Nas décadas de 60 e 70 entre os meses de junho a dezembro não ocorreu flutuações e entre os meses de janeiro a abril a década de 70 apresentou temperatura mínima inferiores a década de 1960. As décadas de 1990 e 2000 entre os meses de setembro a dezembro apresentou-se com temperaturas míni-mas elevadas em relação as demais décadas. Em destaque a década de 1970 praticamente man-teve-se neutra em relação às demais décadas em estudo.

21,0

22,0

23,0

24,0

25,0

26,0

27,0

Tem

per

atura

: m

édia

da

máx

ima;

méd

ia d

a m

édia

e m

édia

da

mín

ima

(°C

)

média da máxima absoluta

média da média

131

Figura 4. Variabilidade da temperatura média mínima decadal do município de Cabaceiras. Conclusão

A elevação municipal (392 m) em relação ao nível médio do mar é a variável fisiográficas que explicam melhor a variação da temperatura do ar na área de estudo.

As flutuações das temperaturas: máximas, mínimas e médias decorrem dos sistemas si-nóticos atuantes na época do período chuvoso e do período seco tal como dos impactos no meio ambiente.

A temperatura média é a representação da variabilidade e suas oscilações das tempera-turas extremas, qualquer variabilidade nestes elementos as temperaturas médias se adequam as suas oscilações.

As variabilidades decenais estão interligadas as flutuações dos sistemas de meso e grande escala atuantes no período estudado.

As décadas de 1990 e 2000 apresentaram variabilidade da temperatura mínima abso-luta com significâncias às demais décadas.

17,0

17,5

18,0

18,5

19,0

19,5

20,0

20,5

21,0

21,5

Tem

per

atura

mín

ima

dec

adal

(°C

)

1950-1959 1960-1969 1970-1979

1980-1989 1990-1999 2000-2009

132

Capítulo 20

VARIAÇÃO MÉDIA MENSAL E ANUAL DA UMIDADE RELATIVA DO AR

Raimundo Mainar de Medeiros

Introdução

O ciclo hidrológico é uma sequência fechada de fenômenos naturais que pode ser divi-dida em duas partes: o ramo aéreo, normalmente estudado no âmbito da Meteorologia e o ramo terrestre, objeto da Hidrologia. A superfície limítrofe dos fenômenos pertinentes a cada um des-ses ramos é a interface globo-atmosfera. Considera-se que o ramo aéreo do ciclo hidrológico se inicia quando a água é cedida à atmosfera, no estado de vapor, encerrando-se no momento em que é devolvida à superfície terrestre, no estado líquido ou sólido.

O vapor da água que surge na interface globo-atmosfera mistura-se ao ar por difusão turbulenta, sendo rapidamente transportado pelas correntes aéreas. Posteriormente, encon-trando condições favoráveis, volta ao estado sólido ou líquido no interior da própria atmosfera, ou em algum outro ponto da superfície, em geral, muito distante do local em que se originou. Por tudo isso, a concentração de vapor da água no ar é bastante variável, tanto no espaço como no tempo. Essa variação é, em geral, tanto maior quanto mais próxima da superfície-fonte for à camada que se considere. Sob o ponto de vista puramente meteorológico, a variação da concen-tração de vapor da água no ar não tem implicações profundas, por influir significativamente na energética da atmosfera (PEIXOTO, 1969).

Medeiros et al., (2014) realizou a delimitação da umidade relativa do ar (UR) para a bacia hidrográfica do rio Uruçuí Preto, composta por 25 municípios e 24 fazendas. Apenas terras ri-beirinhas e estreitas áreas próximas às aglomerações urbanas eram usadas por pequenos pro-dutores para desenvolver atividades de subsistência. Com o desenvolvimento e a expansão agropecuária e a extração mineral, grande áreas estão sendo desmatada, não levando em con-sideração a contribuição de elementos meteorológicos entre eles em especial a UR, que podem miminizar à ocorrência de prejuízos de efeitos anômalos que por ventura aconteça. Deste modo, utilizou-se de dados de umidade relativa do ar observados e interpolados das estações que ope-ram na área em estudo, foram obtidos para os 49 locais da bacia as médias mensais, anuais, máximos e mínimos valores. Observando a variabilidade da umidade relativa do ar para na área da bacia ao longo do ano, foi possível delimitar o trimestre mais úmido e seus valores mensais e anuais, assim como os valores máximos e mínimos absolutos observados. Os resultados mos-tram que o período úmido transformam as áreas com possibilidades de focos de queimadas e incêndios em áreas verdes e benéficas a produção de pastagens e grão. Tais delimitações dos trimestres mais úmidos e as informações das épocas de menores umidades relativas do ar ser-viram de alerta as autoridades federais, estaduais e municipais além dos tomadores de deci-sões, para um melhor planejamento.

O conhecimento da quantidade de vapor da água existente no ar é essencial em vários outros ramos da atividade humana. Sabe-se, por exemplo, que a umidade ambiente é dos fato-res que condicionam o desenvolvimento de muitos microrganismos patógenos que atacam as plantas cultivadas e a própria transpiração vegetal está intimamente relacionada com o teor de umidade do ar adjacente. Também é conhecida a influência da umidade do ar na longevidade, na fecundidade e na taxa de desenvolvimento de muitas espécies de insetos (Neto et al., 1976). Por outro lado, um dos parâmetros utilizados para definir o grau de conforto ambiental para pessoas e animais é, também, a umidade atmosférica reinante no local em debate. Finalmente, para não tornar a lista de exemplos enfadonha, ressalta-se que a manutenção da faixa ótima de

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umidade do ar constitui objeto de constante controle durante a armazenagem de inúmeros pro-dutos. Reconhece-se que este parâmetro é pouco explorado na bibliografia atual, o que demons-tra a necessidade de se conhecer melhor suas variações espaciais e temporais para o município de Areia – PB.

Medeiros (2012) analisou a variabilidade mensal da umidade relativa do ar em Teresina, Piauí, no ano de 2009 visando verificar os horários de melhor produtividade para os trabalhos no comércio e na construção civil. Usaram-se dados de umidade relativa da estação Meteoroló-gica do Instituto Nacional de Meteorologia (INMET), nos horários das 03h00; 09h00; 15h00 e 21h00 hora local. Observou-se umidade relativa do ar superior a 75% em 65% dos horários de janeiro a maio. Este valor apresenta certo grau de desconforto para os trabalhos da construção civil e no comércio.

O período de molhamento foliar pode ser estimado por sensores ou por meio do número de horas com umidade relativa maior ou igual a 90% (Sentelhas et al., 2008; Huber e Gillespie, 1992; Sutton et al., 1984). Sentelhas et al. (2008) ao estudar modelos empíricos utilizados para estimar período de molhamento foliar em 4 regiões da superfície terrestre com diferentes con-dições climáticas, observaram que o número de horas de umidade relativa maior ou igual a 90% possibilitou obter acurácia satisfatória da duração do período de molhamento foliar quando comparado a dados de sensores testados e calibrados sob condições de laboratório. O trabalho objetiva uma análise da variação média mensal e anual da umidade relativa do ar, demonstrando sua variabilidade mês a mês e anual para a área de estudo. Metodologia

Utilizaram-se dados de umidade relativa do ar estimados, os quais foram trabalhados e geraram-se os valores mensais e anuais. Após as etapas acima citadas foram feitos testes de consistência para ver-se a confiabilidade dos dados gerados e das informações que seriam pas-sadas ou utilizadas para diversas finalidades, principalmente no setor agropecuário e da saúde.

Para o município de Cabaceiras a confiabilidade dos dados é de 97,5%, com isto podemos montar os dados mensais e anuais dos referidos municípios e ter-se a delimitação do seu tri-mestre mais úmido.

Em relação ao período mais úmido de umidade relativa do ar, que é representativo para o período chuvoso que são os meses de março, abril, maio, junho e julho. O período mais seco de umidade relativa do ar envolve os meses de setembro a janeiro. Os valores médios da umi-dade relativa do ar tem sua flutuação com valores oscilando entre 48 a 80%. Sua média anual é de 63,8%.

Estas flutuações de mínimos valores são provocadas pela inibição ou falha nos transpor-tes de umidade e vapor e consequentemente a ausência de chuvas.

Gráficos representativos da umidade relativa do ar e seus percentuais mensais para Ca-baceiras.

134

Figura 1. Representação da umidade relativa do ar histórica e seus percentuais men-

sais para Cabaceiras. Resultados e discussões

Da análise dos dados de umidade relativa do ar representativos da área em estudo na distribuição média mensal e anual, foi possível estabelecer o período úmido que ocorre nos meses de março a julho. A delimitação do trimestre mais úmido para a área estudada asseme-lha-se aos regimes observados por Strang (1972) para a precipitação. Tal delimitação caracte-riza a ação predominante dos sistemas principais que atuam na geração da estação chuvosa. CONCLUSÕES

No planejamento urbano visa eventos extremos de enchentes, alagamento, inundações, transbordamentos de lagos e lagoas.

Tais delimitações dos trimestres mais úmidos e as informações das épocas de menores umidades relativas do ar serviram de alerta as autoridades federais, estaduais e municipais além dos tomadores de decisões, para um melhor planejamento.

Os períodos úmidos transformam as áreas com possibilidades de focos de queimadas e incêndios em áreas verdes e benéficas a produção de pastagens e grão.

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Capítulo 21

CONTRIBUIÇÃO METEOROLÓGICA À FESTA TURÍSTICA DO BODE REI

Raimundo Mainar de Medeiros

Introdução

Atualmente o turismo está entre as quatro atividades mais importantes do mundo, de-tendo-se aos mais elevados índices de crescimento em nível global, no Brasil e em especial no estado da Paraíba onde se destaca pelos seus pontos turísticos apresenta um bom potencial de desenvolvimento, entre outros fatores, a competitividade de seu litoral, inclusive para a área turística do Nordeste Brasileiro, apontando um desenvolvimento econômico e social, desenvol-vendo valores, capacidade e recursos locais. Além de preservar fontes de emprego e gerar renda adicional, o turismo estimula a preservação da paisagem natural à revitalização de pequenas propriedades, tornando-as mais atrativas para a formação de um produto turístico.

O turismo exige uma abordagem multidisciplinar entre as ciências como a economia, so-ciologia, antropologia, geografia, hidrologia, geologia, meteorologia, biologia, meio ambiente e áreas afins. O município de Cabaceiras apresenta atualmente um bom potencial para o desen-volvimento do turismo, na preservação de sua herança cultural e resgate de seu patrimônio histórico, onde a cultura local representa um produto desse mercado.

A política do governo de estímulo ao turismo, especialmente no litoral do Nordeste Brasi-leiro (NEB), mas que também foi levada também ao interior, aliada à ideia de sustentabilidade, proporcionando também, o desenvolvimento do chamado turismo rural. O que vem ganhando força no interior do Nordeste, por conta das paisagens singulares, das festas religiosas e do pa-trimônio histórico-artístico-cultural existentes na região. O desenvolvimento turístico na ci-dade Cabaceiras merece destaque por incorporar a ideia de preservação dos patrimônios natu-rais e culturais locais, destacando-se a criação do bode, a cultura do alho orgânico (recente-mente retomada), o artesanato em couro, madeira e palha entre outras. A produção dessas ati-vidades tem a preocupação em reduzir a poluição ambiental, bem como, aproveitar os recursos naturais e a tradição local (NETO, 2007).

A indústria turística no NEB mudou os hábitos dos viajantes nacionais, fazendo com que o próprio nordestino conheça a sua região de origem, onde um fator importante no turismo é a nossa cultura, tais como o folclore, as rendas de bilros, as cerâmicas, as festas juninas, o turismo histórico. No nordeste abriga o maior número de patrimônios culturais da humanidade como em Olinda, São Luís, Salvador e Piauí (Neto, 2007).

Mais recentemente, em razão da crise ambiental, a noção de sustentabilidade repercute profundamente nos círculos das atividades turísticas chegando-se, mesmo, afirmar que a so-brevivência da segunda, seria diretamente proporcional à preservação da primeira, sendo ra-pidamente incorporada pelos técnicos desenvolvimentistas brasileiros, sobre tudo a ideia de que se trata de uma alternativa de desenvolvimento duplamente vantajosa. Primeiro, porque exigia menos investimento do que a indústria tradicional, uma vez que depende de recursos já disponíveis no local e segundo, pela possibilidade de despertar a consciência ambiental, neces-sária á região (NETO, 2007).

A Paraíba, recentemente, não figurava entre os estados nordestinos mais favorecidos pela alta do setor. Algumas tentativas foram benéficas, porém, em relação aos demais estados do NEB, a Paraíba ainda está muito além de alcançar seus objetivos em relação ao turismo. Diver-sas fórmulas foram equacionadas para tornar-se um estado turístico, mas devido à lentidão e a desordem do setor ainda encontra-se em atraso e a sua expansão caminha muito lentamente. Elementos meteorológicos

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Desde o despertar da humanidade, nossos ancestrais aprenderam a conviver no meio am-biente, abrigando-se do frio, dos raios solares, do vento e da chuva em suas cavernas. Mas tarde, aprenderam também a produzir e controlar o fogo, usar vestuário e construir habitações, assim o homem procurava amenizar os rigores do meio ambiente, minimizando os efeitos da flutua-ção do tempo, com informações básicas a diversas áreas para as comunidades.

No decorrer da sua história, o homem logo compreendeu a importância que o tempo exer-cia em sua economia. Na época dos grandes descobrimentos, era necessária a existência de ven-tos favoráveis para impelir as embarcações ao longo da rota desejada. Assim sendo, as ativida-des humanas era condicionado, cada vez mais, ao estudo do tempo, fato este que se acentuaria com o passar dos anos.

No período pré-histórico (até o século V a.c.), a grande maioria dos fenômenos atmosféri-cos era considerada como demonstração de desagrado e símbolo dos deuses. Entretanto pes-quisas etnológicas comprovaram a existência de algumas observações obtidas periodicamente entre os povos mais adiantados daquela época. Por intermédio da Arqueologia, alguns cálculos e observações meteorológicas gravadas em tábuas de barro foram encontrados na Mesopotâ-mia.

No período sinótico, desde 1800, é possível fazer uma boa previsão do tempo para um período de 24 á 48 horas. Em alguns casos, fenômenos isolados e bem característicos podem ser previstos com vários dias de antecedência. Recentemente a análise sinótica vem recebendo inestimável auxílio dos fac-símiles registradores, dos satélites meteorológicos, dos radares, das estações meteorológicas automáticas, dos modelos numéricos e dos pesquisadores mais atuan-tes que por sua vez, em muito, têm colaborado na análise, além do grande uso que vem tendo em outras áreas afins da meteorologia.

A importância da meteorologia Inúmeros ramos das atividades humanas utilizam os fatores meteorológicos: neste trabalho ci-tamos alguns ramos e fazemos comentários sobre a aplicação da meteorologia aos mesmos. Turismo

Previsão do tempo climatológico dos lugares de grande interesse turístico para orientar os visitantes quanto ao tipo de roupa a serem utilizadas, as condições do tempo que vai encon-trar etc.

Materiais e métodos Histórico do município de cabaceiras

O município de Cabaceiras foi fundado em 1735, ficou conhecido nacionalmente como o lugar de menor índice pluviométrico do Brasil. O termo Cabaceiras tem origem de uma planta denominada “cabaceira” sendo rasteira e que produz o cabaço que quando seca, serra-se e transforma num recipiente para água. O município é conhecido como a Terra dos Cruzeiros dos quais os mais importantes são o Cruzeiro da Pedra do Rosário, a do Século e da Menina (RAMOS, 2005).

O município preserva como poucas as características arquitetônicas dos prédios constru-ídos no século passado, levando a cidade a caminhar a passos largos para o tombamento de patrimônio nacional.

Turismo e cultura

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Em 1998, o município recebeu do Ministério da Indústria, do Comércio e do Turismo e

Instituto Brasileiro de Turismo - EMBRATUR, o selo de Município Prioritário para o Desenvol-vimento do Turismo (Ramos, 2005).

As ações desenvolvidas pela prefeitura têm feito do município um atrativo histórico, cul-tural, arqueológico, além do resgate das festas populares como os festejos juninos e a festa do Bode Rei sendo o seu principal atrativo do turismo por se destacar na criação de ovino capri-nocultura do estado. Na cidade foram criados novos eventos como: A Semana Cultural, entre outra, também conta com o museu histórico e cultural do Cariri paraibano.

O título de cidade com menor índice pluviométrico do Brasil, e de suas formações de la-jedo que se espalham na paisagem de um escaldante sol nordestino, ao contrário do que pode parecer, vem ajudando a pequena cidade a entrar na rota turística mundialmente e servir de palco cinematográfico. A rota turista, inclusive de estrangeiros, que desembarcam com grande curiosidade.

A cidade chama atenção por ter belas e ricas reservas arqueológicas, o Lajedo de Pai Ma-teus com formações rochosas únicas no mundo. É ótima para a prática do turismo rural no Es-tado. Em meio à seca da caatinga, os roteiros turísticos atraem turistas brasileiros e estrangei-ros que querem aventurar-se em meio aos matacões do Lajedo. Um imenso mar de granito que se destaca na paisagem do local com dezenas de blocos que há milhares de anos serviu de ha-bitat para os índios que deixaram suas marcas rupestres (Dutra, 2004). As atrações turísticas e locais são muitas sem discorrer da cordialidade da população e das lin-das mulheres existentes. Na zona rural, em cenários que encantam e intrigam, existem vários sítios arqueológicos escondidos entre os lajedos da região que transformam o lugar num dos mais importantes pontos de estudos arqueológicos do País. No município, enfeitado com reser-vados sobrados do início do século passado, museus e varias festa popular, justificam a invasão turística e cinematográfica, que há alguns anos vem mudando a imagem do seco Cariri parai-bano, bem como da sua população (Dutra, 2004).

A festa do Bode Rei é um dos eventos de maior projeção para o município. O festival é espetacular, são criados cenários de antigos castelos, no qual, o bode é Vossa Majestade. Por sua importância na economia na região e resistência ao semiárido o bode é coroado o Rei do Cariri (Dutra, 2004)

A festa acontece em quatro cantos distintos, interligados entre si: parque do Bode Rei, onde é realizado o desfile com julgamento de raças, exposição de artesanato, praça de alimen-tação (culinária bodística), quadrilhas, forró, “bumba-meu-bode” e a Praça do Bode Rei, onde acontecem os shows e as apresentações musicais (Andrade, 2008)

Recentemente Cabaceiras foi rotulada de “Roliúde Nordestina’’, atraindo muitos turistas, e por isso tem se voltado ao turismo sustentável e a produção de um conhecimento que ‘revele’ a cidade ao nível nacional. A cidade desenvolveu um grupo de guias turísticos, que recebe os grupos de turistas e jornalistas e apresenta um pouco da história e os lugares que serviram de cenários para alguns dos inúmeros filmes ali produzidos (Andrade, 2008).

A repercussão dá uma ideia da força e da importância dos eventos realizados por esta pequena cidade. Ressalte-se aqui a cobertura da mídia à Festa do Bode Rei através da imprensa nacional por meio de programas como: "Mais Você", "Globo Rural", da Rede Globo, e do "Do-mingo Espetacular", da TV Record, as quais produziram matérias para divulgação em todo o país, assim como uma equipe da Revista Isto É que acompanhou o evento (Melo, 2005).

Cabaceiras entraram na rota dos amantes do ecoturismo no Brasil e mundial. A cidade ganhou popularidade depois de ser descoberta por cineastas interessados em cenários típicos do semiárido e na boa luminosidade, permitindo mais tempo de filmagens durante o dia. Uma das minisséries mais famosa é o Auto da Compadecida gravada em 1998, a micro série “A Pedra do Reino” e as recentes gravações feitas para a novela “Aquele Beijo”, além de outros filmes entre documentários e ficções (MELO, 2005).

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As boas vindas são dadas pelo letreiro 'Roliúde Nordestina', instalado em uma serra na entrada da cidade. Depois da parada obrigatória para foto, o visitante encontra o espaço que sedia anualmente a Festa do Bode Rei, criada em 1998 para valorizar a caprinovinocultura. De acordo com o SEBRAE, o evento dura quatro dias e atrai cerca de 50 mil pessoas (Pereira e Ramos, 2004). Portanto, mesmo em áreas ditas inóspitas como o semiárido, onde o fator climático inviabiliza muitas atividades econômicas, pode abrir novas perspectivas para outras fontes de renda atra-vés do turismo que se torna viável à economia local, tendo como base a descoberta dos atrativos turísticos sem que haja descaracterização da paisagem sertaneja e nem a perda da identidade cultural (Pereira e Ramos, 2004).

O objetivo deste artigo foi baseado em dados meteorológicos estimados por retas de re-gressões múltiplas e dados reais com o intuito de uma contribuição dos elementos meteoroló-gicos como temperatura (máxima; mínima; média e amplitude térmica), estimadas através da utilização do software “Estima_T”, desenvolvido pelo Departamento de Ciências Atmosférica (DCA), da Universidade Federal de Campina Grande, PB, umidade relativa do ar, velocidade do vento, direção predominante do vento, insolação total; nebulosidade foi interpolada a partir dos dados circunvizinhos, a evaporação real e a evapotranspiração potencial foi determinado a partir do método do balanço hídrico de Thornthwaite e Mather (1955), precipitação climatoló-gica, precipitações máximas e mínimas absolutas, para o período de 1926 a 2011, fornecidas pela Agência Executiva de Gestão das Águas do Estado da Paraíba (AESA). Elaboração de tabela e gráficos para uma melhor visualização das flutuações dos elementos meteorológicos mensais e anuais na tentativa de auxilio aos guias turísticos e para o publico em geral entender as flutu-ações que ocorrem entre as estações e os benefícios a própria saúde e a comodidade pessoal turística.

Resultados e discussões

Na Figura 1 pode-se observar o comportamento da precipitação em termos de médias mensais históricas e os valores máximos absolutos e mínimos absolutos ocorridos no município no período 1926-2011. Observa-se que as médias dos totais mensais de chuva variaram entre 3,4 mm em outubro e 60,2 mm no mês de abril. O quadrimestre mais chuvoso são os meses de março (59,8 mm) abril (60,2 mm) maio (42,3 mm) e junho (43,5 mm), os meses menos chuvo-sos são de setembro a dezembro com variações nos índices pluviométricos de 3,4 a 9,3 mm.

Os valores mínimos absolutos de chuvas ocorridos e registrados foram os anos de 1961 e 1962 com 3,6 mm e 10,7 mm respectivamente. Os valores máximos absolutos de ocorrências de chuvas registrados na área de estudo foi a do ano de 1964 com 775,5 mm. Os valores abso-lutos máximos registrados oscilam entre 45,0 mm e 386,0 mm, demonstrando com isto a vari-abilidade espacial e temporal com grandes irregularidades.

O período chuvoso inicia-se no mês de janeiro com chuva de pré-estação e prolonga-se até o mês de julho, o que se destaca é a frequência de irregularidade nas distribuições dos índi-ces pluviométricos entre os meses e anos.

139

Figura 1. Flutuações mensais da precipitação histórica, máxima e mínima absoluta para o mu-nicípio.

Na Figura 2 observa-se a variação dos totais anuais das chuvas climatológicas para o pe-ríodo de 1926-2011, onde se pode constatar que a média anual histórica é de 336,6 mm com 86 anos de observações. Durante o período analisado ocorreu grande variabilidade dos totais anu-ais de chuva podendo esta variabilidade ser observada como nos anos de 1961 (3,6 mm) e 1962 (10,7 mm) e o ano de 1964 (775,5 mm), onde apresentaram os menores e maiores índices plu-viométricos. O município apresenta uma série de 42 anos com precipitações abaixo da média histórica e 44 anos com índices pluviométricos acima da média.

Figura 2. Flutuações anuais da precipitação histórica para o município.

A variabilidade da evapotranspiração potencial e da evaporação real podem ser observa-das na figura 3, onde demonstra suas flutuações mensais, observa-se que nos meses de agosto a janeiro a evaporação real oscilam abaixo de 20,0 mm e nos meses de junho a setembro os valores da evapotranspiração potencial oscilam entre 80,0 a 100,0 podendo causar transtornos aos turistas que não estão acostumados com oscilações bruscas destes elementos. Sendo um dos elementos propícios a provocarem queimadas e incêndios devido à falta de água no solo e planta.

- Média histórica

140

Figura 3. Flutuações mensais da evapotranspiração potencial e evaporação real em Cabaceiras.

A Figura 4 demonstra o comportamento das flutuações das temperaturas máximas, míni-mas, médias e da amplitude térmica para o período compreendido entre 1950 a 2010. As vari-ações dos índices da temperatura máxima, sendo o menor valor de 27,8 ºC em julho e a o maior valor 32,6 ºC em dezembro, com uma taxa anual de 33,5 ºC. A temperatura mínima anual é d 19,7ºC, com oscilações flutuando entre 17,8 ºC no mês de agosto a 20,8 ºC nos meses de feve-reiro e março. Cabaceiras têm uma temperatura média anual de 24 ºC e suas flutuações mensais oscilam entre 22,1 a 25,3 ºC, as amplitudes térmicas mensais flutuam entre 9,3 a 12,4 ºC com uma taxa anual de 10,8 ºC.

Figura 4. Flutuações mensais das temperaturas: máximas, mínimas, média e amplitude térmica para o município no período de 1950-2010.

A variabilidade mensal e anual da umidade relativa do ar pode se observada na Figura 5, onde os máximos de umidade relativa do ar ocorrem nos meses de abril a julho e nos meses de setembro a novembro os menores índices de umidade relativa do ar.

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Figura 5. Flutuações mensais da umidade relativa do ar para o município.

A velocidade média do vento esta representada na Figura 6, onde nos demonstram a sua variabilidade mensal, observamos que nos meses de março a julho ocorre a menor intensidade de vento e nos meses de agosto a fevereiro as maiores intensidade de vento são registradas, salienta-se que devido à flutuação da pressão atmosférica podem ocorrer formações de rede-moinho durante os meses de velocidades altas, espera também nesta época rajadas de ventos superiores a 15 m/s em área isoladas.

A flutuação da insolação total no município pode ser observada na Figura 8, onde notamos a variabilidade deste elemento mês a mês, os menores índices de insolação total acontecem nos meses de abril a setembro, e os maiores índices de insolação são registrados nos meses de ou-tubro a março.

Figura 6. Flutuações mensais da velocidade do vento para o município.

A Figura 7 mostra as flutuações de cobertura de nuvens durante os meses, seguindo basi-camente o comportamento inverso da insolação total, no período de março a julho tem-se co-bertura de nuvens máximas e nos demais meses a cobertura de nuvens oscilam devido à flutu-ação dos centros de pressões.

40,0

45,0

50,0

55,0

60,0

65,0

70,0

Um

idad

e re

lati

va

do

ar

(%)

meses

Umidade relativa do ar

142

Figura 7. Flutuações mensais da insolação total, para o município.

A Figura 8. Flutuações mensais da nebulosidade total, para o município. Estas informações são relevantes aos visitantes para que os mesmo utilizem roupas e calçados mais adequados ao percurso que irão realizar durante suas visitas aos pontos turísticos, além de levarem água e produtos para proteção de pele. Outra recomendação é quanto às variações da amplitude tér-mica aos visitantes principalmente os que sofrem de doenças respiratórias, pois ira passar por dificuldade de respiração nos trajetos.

Nestes meses o guia turístico tem obrigação de alertar os turistas quanto a flutuação da umidade relativa do ar que poderá provocar tonteira, sangramentos de ouvido e nariz, resseca-mento de garganta, aceleração do batimento cardíaco entre outros, como também informar a necessidade de levar água e medicamentos.

Figura 8. Flutuações mensais da nebulosidade total, para o município. Conclusões

Informações de variações de temperatura máxima, mínima do ar e da amplitude térmica, umidade relativa do ar, da insolação total e cobertura de nuvens e as ocorrências dos seus ex-tremos mensais, são importantes para a adequação de vestimentas, utensílios e outros aparatos necessários para um melhor aproveitamento da visitação local.

143

O período chuvoso ocorre entre os meses de março a junho, neste período os guias turís-ticos devem elaborar planos emergenciais para proporcionar aos visitantes boas estadias. Os meses de junho a setembro ocorrem às menores flutuações dos elementos evapotranspiração e evaporação como existem a escassez de água no solo e nas plantas os guias devem alertar os visitantes quanto ao manuseio de objetos que produzem faíscas com o intuito de evitar incên-dios ou queimadas casuais.

O conhecimento do comportamento dos elementos climatológicos e/ou meteorológicos é importante para a área estudada, podendo fornecer subsídios para os guias turísticos e a popu-lação em geral visando informar as flutuações dos elementos meteorológicos aos seus visitan-tes de modo a proporcionar maior segurança e conforto ambiental durante as visitações.

As referidas informações devem contribuir para uma melhor arrecadação proporcionada pelo comércio local sobre os turistas, portanto proporcionando aos gestores locais subsídios de modo a traçar estratégias para tirar o maior proveito possível de cada época do ano.

O estudo dos elementos meteorológicos e sua variabilidade mensal e anual da área estu-dada vêm a contribuir para a confiabilidade das informações, o desenvolvimento e o cresci-mento do setor turístico assim como de outros setores da economia local e regional, auxiliando nos planejamentos das atividades dos roteiros e de novas formas de explorar o potencial cultu-ral, turístico e de lazer da região, no sentido de garantir o máximo de conforto e satisfação aos visitantes.

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CURRICULUM DOS AUTORES

Claudeam Martins Gama: Graduado em Geografia pela Universidade Estadual da Paraíba (2011). Especialista em Geografia e Gestão Ambiental pela Faculdade Integradas de Patos (2012) Especialista em Geoambiência e Recursos Hídricos do Semiárido pela Universidade Es-tadual da Paraíba - UEPB ( 2014)- Mestrando em Recursos Naturais pela Universidade Federal de Campina Grande - UFCG. Atualmente trabalha com temas vinculados a Geociências, Geotec-nologias, Sistemas de Informações Geográficas e Sensoriamento Remoto, características clima-tológicas da região semiárida do Brasil.

Danilo Ericksen Costa Cabral: Possui graduação em Meteorologia pela Universidade Federal de Campina Grande (2014). Realiza estudos observando a relação dos oceanos com a precipi-tação da América do Sul em especial o Nordeste Brasileiro (NEB) e o Estado da Paraíba. Tem experiência na área de Geociências, com ênfase em Modelagem Numérica da Atmosfera, atu-ando principalmente nos seguintes temas: teleconexões, oceanos, florestas tropicais, : zcas, brams, el niño, la niña, zcas, ncep/ncar, el niño, la niña, dols, médias históricas e climatologia, instabilidade, pico de chuva.

Edilene Dias Santos: Graduação em Ciências Econômicas, Pós-Graduação em Gestão e Plane-jamento Estratégico, em Economia Política, Mestrado em Recursos Naturais, pela Universidade Federal de Campina Grande - UFCG. Doutoranda em Recursos Naturais. Experiência na área de Docência pela UFCG, Faculdade Nossa Senhora de Lourdes - SINTEP e UNIP, desenvolve pesqui-sas nas áreas: Economia; Administração; Sustentabilidade e inovação tecnológica; Recursos na-turais.

Elder Guedes dos Santos: Graduado em Licenciatura Plena Matemática pela Universidade Es-tadual da Paraíba (2013), Bacharel em Meteorologia pela Universidade Federal de Campina Grande (2013) e Mestre em Meteorologia pela Universidade Federal de Campina Grande (2015). Atualmente é aluno de doutorado do Programa de Pós Graduação em Meteorologia da UFCG-Campina Grande-PB.

Francisco de Assis Salviano de Sousa: Possui graduação em Bacharelado em Meteorologia pela Universidade Federal da Paraíba (1984), mestrado em Hidráulica e Saneamento pela Es-cola de Engenharia de São Carlos (1991) (nível 7) e doutorado em Hidráulica e Saneamento pela Universidade de São Paulo (1996) (nível 7). Atualmente é Professor Associado IV da Uni-versidade Federal de Campina Grande. Tem experiência na área de Engenharia Civil, com ênfase em Hidrologia, atuando principalmente nos seguintes temas: Hidrometeorologia, modelagem hidrológica, climatologia física e estatística do Nordeste. José Ivaldo Barbosa de Brito: Professor Associado da Universidade Federal de Campina Grande, Paraíba. Graduado em Meteorologia, Mestrado em Meteorologia e Doutorado em Re-cursos Naturais na área de concentração Recursos Hídricos. Orientador de Doutorado, Mes-trado, Especialização, Iniciação Cientifica e Trabalho de Conclusão de Curso (TCC) de Gradua-ção. Tem experiência na área de Ciências Ambientais, com ênfase em Meteorologia. Atuando principalmente nos seguintes temas: Extremos Climáticos, Variabilidade e Mudanças Climáti-cas, Desertificação, Recursos Hídricos, Clima do Semiárido do Nordeste, Subúmido Seco do Cer-rado, Tropical Chuvoso da Amazônia Ocidental e Temperado do Rio Grande do Sul. Leandro Fontes de Sousa: Bacharel (2012) e mestre (2015) em meteorologia pela Universi-dade Federal de Campina Grande-UFCG. Doutorando do Programa de Pós-graduação em Mete-

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orologia da UFCG. Experiência na área de Geociências com ênfase em Meteorologia e Sensoria-mento Remoto, atuando nos temas: extremos chuvosos, sistemas meteorológicos atuantes no semiárido brasileiro, fatores físicos da atmosfera tropical, variabilidade climática e variabili-dade da vegetação. Conhecimentos em softwares estatísticos como o SPSS, Matlab e R. Luciano Marcelo Falle Saboya: Graduação em Agronomia pela Universidade Federal Rural de Pernambuco (1987), especialização em irrigação e drenagem (1988), mestrado em Agronomia (Irrigação e Drenagem) pela Universidade Federal do Ceará (1995) e doutorado em Engenharia agrícola pela Universidade Federal de Campina Grande (2014). Professor adjunto I da Univer-sidade Federal de Campina Grande, Campus de Campina Grande, Curso de Engenharia agrícola. Tem experiência na área de Engenharia Agrícola, com ênfase em Irrigação e Drenagem, atuando principalmente nos seguintes temas: Irrigação, Hortaliças, Uso de efluente. Manoel Francisco Gomes Filho: Bachelor Science, (Physic) from Universidade Católica de Per-nambuco (1974), Master's at Meteorology from Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (1979) and Doctorate at Natural Resources from Universidade Federal da Paraíba (2000). Has experience in Geosciences, focusing on Meteorology, acting on the following subjects: Dynamic Meteorology, Physical Oceanography, Climate changes and Applied Meteorology.

Maria da Conceição Patrício: Graduada em Geografia pela Universidade Estadual da Paraíba, Mestra e Doutoranda em Recursos Naturais pela Universidade Federal de Campina Grande. Patrícia Ferreira da Silva: Possui graduação em Agronomia pela Universidade Federal de Ala-goas (2011) e mestrado em Engenharia Agrícola pela Universidade Federal de Campina Grande (2014). Atualmente doutoranda em Engenharia Agrícola pela Universidade Federal de Campina Grande. Tem experiência na área de Engenharia Agrícola, com ênfase em Irrigação e Drenagem, atuando principalmente nos seguintes temas: irrigação, condutividade elétrica, anacardium oc-cidentale, lycopersicon esculentum mill e salinidade. Rigoberto Moreira de Matos: Mestrando em Engenharia Agrícola, Área de Concentração em Irrigação e Drenagem, Universidade Federal de Campina Grande – UFCG, Campina Grande/PB. Graduado no Curso Superior de Tecnologia em Irrigação e Drenagem, Faculdade de Tecnologia CENTEC FATEC – Cariri, Juazeiro do Norte/CE. Possui Estágio Acadêmico Extracurricular, Carga horária (230 horas), no Laboratório de Análises Físico - Química de Água e Efluentes (LAAE), Atuando principalmente em análises de água para Irrigação, Piscicultura, Consumo Humano, Preparação de Reagentes Químicos e Coletas de Água e Efluentes, pelo Instituto Centro de En-sino Tecnológico. Monitor das Disciplinas de Mecanização Agrícola (40 h/a) Semestre Letivo 2012.2 e Manejo, Controle e Avaliação de Sistemas de Irrigação (80 h/a) Semestre Letivo 2013.1 sob Supervisão do Professor Dr. José Ivo Soares da Faculdade de Tecnologia CENTEC FATEC – Cariri. Atualmente desenvolve pesquisas ligadas ao Manejo de água e solo, com ênfase em manejo da Irrigação, através do Solo (Tensiométria) e Clima (Tanque Classe “A” (USWB), Dados Meteorológicos e Precipitação Pluviométrica), Balanço Hídrico Climatológico, Classifica-ção Climática, Zoneamento Agroclimático, Aptidão de Culturas, Índices de Aridez, Umidade e Hídrico, Evaporação, Evapotranspiração, Evapopluviograma, Erosividade e Variabilidade cli-mática. Além de pesquisas com Adubação (Química e Orgânica), Cultivo em Ambiente Prote-gido, Hortaliças com Ênfase em Tomate Tipo Cereja e Rabanete, Palma Forrageira, Sistemas de Irrigação Localizados e Reutilização de água residuária tratada na agricultura irrigada. Realizou Estágio Docência nas Disciplinas Culturas Irrigadas (45 h/a) e Sistematização de Terras Agrí-colas (45 h/a) sob Supervisão do Professor Dr. Luciano Marcelo Falle Saboya da Universidade Federal de Campina Grande – UFCG, Campina Grande/PB.

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Raimundo Mainar de Medeiros: Doutor em Meteorologia (2016) Universidade Federal de Campina Grande; Mestrado (1990) em Meteorologia Universidade Federal da Paraíba; Gradu-ado em Meteorologia (1985) Universidade Federal da Paraíba; Curso de Especialização em Ges-tão de Recursos Hídricos e Meio Ambiente (2005) Universidade Federal do Piauí; Curso de es-pecialização em Ciências Ambientais (2003), Universidade Federal do Piauí. Tem experiência na área de Geociências, com ênfase em Meteorologia Dinâmica e Sinótica, atuando principal-mente nos seguintes temas: Vapor da água, água precipitável, divergência, interpretação de imagens de satélites, previsão de tempo. Exerceu na Secretaria do Meio Ambiente e Recursos Hídricos do Estado do Piauí, o Cargo de Gerente de hidrometeorologia, símbolo DAS-3, no perí-odo de 06 de outubro de 2003 a 31 de dezembro de 2010. Prestação de serviço na Secretaria do Desenvolvimento Rural - SDR, no Departamento de Hidrometeorologia, no período de 01 de janeiro de 1995 a 31 de dezembro de 1999. Estudos climatológicos para: Construções de pon-tes; barragens de pequeno, médio e grande porte; adutoras; floricultura; psicultura; apicultura; carcinicultura; olericultura; hortaliças; contenção de dunas; urbanização; reflorestamento; pro-dução agrícola; posto de combustível; esgotamento sanitário; abastecimento; abatedouro; ge-ração de Biodiesel; aeródromo; boletim agrometeorológico. Consulto da Agroconsult LTDA no período de 2002 a 2009; Elaboração de estudos climáticos para reflorestamento com Eucalip-tus para a empresa SUSANO; Consultor da CONSPLAN no controle Ambiental das dunas da La-goa do Portinho. Elaboração, diagnósticos e prognostico do balanço hídrico normal; climatoló-gico; decendial e diários. Classificação e Aptidão Agroclimática de Culturas. Assessoria e con-sultoria; Assessoria e consultoria ao I Workshop Internacional sobre a água no semiárido bra-sileiro, 2013; Assessoria e consultoria a Revista Pesquisa Agropecuária Tropical como consul-tor 'ad hoc', (2013). Valneli da Silva Melo: Bacharel em Estatística - Universidade Estadual da Paraíba (UEPB). Cur-sando Licenciatura em Matemática - Universidade Federal da Paraíba (UFPB). Mestranda em Meteorologia - Universidade Federal de Campina Grande (UFCG). Tem experiência na área de análises estatística com uso de recursos computacionais como: Surfer-10, Excel, R e SPSS. Tra-balhos com análise de regressão linear simples e múltipla e redes neurais, desenvolvendo es-tudo sobre análises de seca usando distribuição de probabilidade e análise multivariada para a região semiárida do Nordeste. Victor Herbert de Alcântara Ribeiro: Graduando do curso de Agroecologia da Universidade Estadual da Paraíba - UEPB. Bolsista do PIBIC CNPq Atualmente é bolsista do PIBIC trabalha com temas relacionados a Produção e Fenologia do Gergelim sob diferentes níveis de solução organomineral via fertirrigação, Biofertilizantes, Entomologia aplicada a áreas degradadas, Ge-otecnologias, Sistemas de Informações Geográficas e Sensoriamento Remoto aplicados a região semiárida do Brasil.

Virgínia Mirtes de Alcântara Silva: Licenciada em Ciências Biológicas pela Universidade do Vale do Acaraú-CE em 2010, Especialista em Geoambiência e Recursos Hídricos do Semiárido pela Universidade Estadual da Paraíba - UEPB em 2013, Especialista em Geografia e Gestão Am-biental pela Universidade Integrada de Patos - FIP, 2012 - Mestre e Doutoranda em Recursos Naturais pela Universidade Federal de Campina Grande - UFCG. Atualmente trabalha com te-mas vinculados a desertificação, restauração ecológica, recuperação de áreas degradadas, Geo-tecnologias, Sistemas de Informações Geográficas e Sensoriamento Remoto e características cli-matológicas da região semiárida do Brasil.